Por primera vez, nanocables de germanio se han depositado en un sustrato de óxido de indio y estaño mediante un simple, proceso de un solo paso llamado electrodeposición.

Los nanocables de germanio producidos por este método tienen propiedades electrónicas superiores en comparación con el silicio y se pueden utilizar como material de ánodo de alta capacidad para baterías de iones de litio. pero los nanocables antes eran demasiado caros y difíciles de producir. Este proceso puede resolver el problema del costo para hacer avanzar esta tecnología de batería.

El germanio es un semiconductor que tiene propiedades electrónicas superiores en comparación con el silicio, y se está considerando como un reemplazo del silicio en la tecnología de semiconductores. También es un material de ánodo atractivo para baterías de iones de litio porque tiene una gran capacidad teórica de carga-descarga en comparación con el grafito y una alta difusividad de iones de litio a temperatura ambiente en comparación con el silicio.

Los grandes cambios de volumen asociados con los procesos de carga-descarga requieren que los ánodos estén hechos de nanoestructuras de germanio de gran superficie. La falta de métodos sencillos y económicos para producir nanoestructuras de germanio ha limitado hasta ahora su uso en aplicaciones de electrodos de batería. Ahora, Investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Missouri han demostrado por primera vez que los nanocables de germanio se pueden depositar mediante un simple proceso de un solo paso llamado electrodeposición que podría proporcionar una ruta de bajo costo para fabricar estos ánodos. Los nanocables se cultivaron sobre un sustrato de óxido de indio y estaño.

Una reducción electroquímica produce diminutas nanopartículas de indio en la superficie de óxido de indio y estaño, que actúan como sitios para la nucleación y cristalización de nanocables de germanio. El diámetro del nanoalambre se puede controlar mediante la temperatura de la solución:los alambres cultivados a temperatura ambiente tienen un diámetro promedio de 35 nanómetros, mientras que los cultivados a 95 ° C tienen un diámetro medio de 100 nanómetros. Los nanocables de germanio producidos por este método son altamente conductores, porque contienen una pequeña cantidad de impureza de indio (~ 0.2 por ciento atómico), haciéndolos ideales para aplicaciones de baterías de iones de litio.