有朝一日可用于为微型到纳米级设备的电子和机械部件供电

锂离子电池在当今的消费电子产品中无处不在 – 为笔记本电脑，手机和iPod提供动力。由DARPA资助的研究正在推动这项技术的极限，并试图在地球上创造一些最小的电池，其中最大的电池不会超过一粒沙子。

这些微型储能设备有朝一日可用于为微型到纳米级设备的电子和机械部件供电。

加州大学洛杉矶分校的工程师Jane Chang正在设计这些电池的一个组成部分：电解质允许电荷在电极之间流动。她在本周在新墨西哥州阿尔伯克基会议中心举行的AVS第57届国际研讨会暨展览会上展示了她的成果。

“我们试图获得与传统锂离子电池相同的功率密度，相同的能量密度，但我们需要使足迹更小，”Chang说。

为了实现这一目标，Chang与加州大学洛杉矶分校的其他研究人员Bruce Dunn合作，共同思考三个方面。她正在涂覆有序的微柱或纳米线 – 制造以最大化表面与体积比，从而最大化潜在的能量密度 – 电解质是允许电流流入电池的导电材料。

使用原子层沉积 – 一种缓慢但精确的工艺，允许只有原子厚度的材料层喷涂在表面上 – 她已经成功地将固体电解质锂铝硅酸盐应用于这些纳米材料。

该研究仍处于早期阶段：这些3D微电池的其他组件，例如电极，也已经开发出来，但它们尚未组装和集成以制造功能正常的电池。