Föreställ dig ett batteri som kan laddas i årtionden. Inget mer att bli av med mobiltelefoner på grund av avtagande batteritid. Inga fler deponier fyllda med litiumjonbatterier.

detta är ett steg närmare verkligheten, tack vare arbete av forskare från University of California i Irvine.

upptäckten som kan leda till ultralånga batterier hände av serendipity. Ett team av forskare som leds av Reginald Penner, ordförande för universitetets kemiavdelning, hade studerat nanotrådar, små ledande ledningar som visar stort löfte för användning i batterier. Problemet är att nanotrådar är bräckliga och börjar i allmänhet slita och spricka efter ett visst antal laddningscykler.

en dag bestämde Mya Le Thai, doktorand i Penners laboratorium, ett infall för att byta den flytande elektrolyten som omger nanotrådsenheten med en gelversion.

”hon började cykla dessa gelkondensatorer, och det var då vi fick överraskningen”, påminner Penner. ”Hon sa,” den här saken har cyklat 10 000 cykler och det går fortfarande.’Hon kom tillbaka några dagar senare och sa’ det har cyklat i 30 000 cykler.’Det fortsatte i en månad.”

laget insåg att de hade något speciellt på sina händer. Medan de fortfarande inte är säkra på varför användning av en gelelektrolyt verkar hålla nanotrådarna från att bryta ner, har de en hypotes. Gelen, förklarar Penner, är ungefär lika tjock som jordnötssmör. Nanotrådarna, som är hundratals gånger tunnare än människohår och gjorda av manganoxid, är 80 procent porösa. Med tiden sipprar den tjocka gelen långsamt in i porerna i nanotrådarna och gör dem mjukare. Denna mjukhet minskar deras bräcklighet.

”efter 5000 cykler med normal vätska börjar du bryta”, säger Penner. ”Och sedan börjar de falla av. Inget av detta händer i gelen.”

just nu arbetar teamet för att testa denna hypotes. Om det är korrekt fortsätter de att experimentera med olika typer av material och geler för att se vad som fungerar bäst. Om arbetet håller upp, kan de gelförpackade nanotrådarna så småningom vara en komponent i ultralånga batterier. Detta är sannolikt flera år på vägen, säger Penner, även om han har fielding samtal från företag som är intresserade av hans lab skapelse.

”den stora bilden är att det kan finnas ett mycket enkelt sätt att stabilisera nanotrådar av den typ som vi studerade”, säger Penner. ”Om detta visar sig vara allmänt sant, skulle det vara ett stort framsteg för samhället.”

eftersom de flesta hushållselektronik har livslängd begränsad av faktorer förutom batterilivslängd, kan ett batteri som varar i ett decennium eller två lätt överleva den enhet som den Driver.

”Om du kunde få 100 000 cykler ur ett litiumjonbatteri kan det betyda att du aldrig behöver köpa två av dem”, säger Penner. ”Vi pratar om en livstid på 20 år, kanske ännu längre än så.”