Pour la première fois, des nanofils de germanium ont été déposés sur un substrat d'oxyde d'indium et d'étain par un simple, processus en une étape appelé électrodéposition.

Les nanofils de germanium produits par cette méthode ont des propriétés électroniques supérieures par rapport au silicium et peuvent être utilisés comme matériau d'anode de grande capacité pour les batteries lithium-ion, mais les nanofils étaient auparavant trop chers et difficiles à produire. Ce processus peut résoudre le problème des coûts pour faire progresser cette technologie de batterie.

Le germanium est un semi-conducteur qui a des propriétés électroniques supérieures par rapport au silicium, et est considéré comme un remplacement pour le silicium dans la technologie des semi-conducteurs. C'est également un matériau d'anode intéressant pour les batteries lithium-ion car il a une grande capacité de charge-décharge théorique par rapport au graphite et une diffusivité élevée des ions lithium à température ambiante par rapport au silicium.

Les grands changements de volume associés aux processus de charge-décharge nécessitent que les anodes soient constituées de nanostructures de grande surface de germanium. Un manque de méthodes peu coûteuses et simples pour produire des nanostructures de germanium a jusqu'à présent limité leur utilisation dans les applications d'électrodes de batterie. Maintenant, des chercheurs de l'Université des sciences et technologies du Missouri ont montré pour la première fois que des nanofils de germanium peuvent être déposés par un simple processus en une étape appelé électrodéposition qui pourrait fournir une voie à faible coût pour fabriquer ces anodes. Les nanofils ont été développés sur un substrat d'oxyde d'indium et d'étain.

Une réduction électrochimique produit de minuscules nanoparticules d'indium à la surface de l'oxyde d'indium et d'étain, qui agissent comme des sites de nucléation et de cristallisation des nanofils de germanium. Le diamètre des nanofils peut être contrôlé par la température de la solution :les fils développés à température ambiante ont un diamètre moyen de 35 nanomètres, alors que ceux cultivés à 95°C ont un diamètre moyen de 100 nanomètres. Les nanofils de germanium produits par ce procédé sont hautement conducteurs, car ils contiennent une petite quantité d'impureté d'indium (~0,2 pour cent atomique), ce qui les rend idéales pour les applications de batterie lithium-ion.