юли 22, 2024

Еластичната литиево-йонна батерия издържа на 1000 цикъла на зареждане

Разработването на меки роботи и гъвкави носими устройства се забавя от един ключов елемент: батерията. Докато полупроводниците и печатните платки могат да бъдат гъвкави, самите батерии обикновено остават твърди. Китайски учени са разработили еластична и прозрачна литиево-йонна батерия, която се разтяга до 5000% от първоначалната си дължина. Тя се основава на технология и материали за контактните лещи. Един от прототипите на батерията е показал стабилен капацитет в продължение на 1000 цикъла на зареждане/разреждане с деградация от 1% след първите 30 цикъла. Капацитетът на новата батерия е 6 пъти по-голям от този на конвенционалните батерии с течен електролит.

Материалолози от Университета по пощи и телекомуникации в Нанджин съобщават, че тяхната батерия е вдъхновена от обикновените контактни лещи и включва някои от техните компоненти. За да създадат батерията, учените са направили тънък филм от проводяща паста. Тази паста съдържа сажди, сребърни нановлакна и катодни и анодни материали на литиева основа. След това са поставили този филм между слоеве от полидиметилсилоксан – прозрачен еластичен материал, използван в контактните лещи, който им позволява да запазят формата си, като същевременно остават гъвкави. Накрая полидиметилсилоксанът е обработен с литиева сол. Под въздействието на светлината тази сол придава на материала еластични свойства, подобни на каучуковите.

Според изследователите капацитетът на гъвкавата литиево-йонна батерия е с 600% по-голям от този на батерия, базирана на течен електролит. Тяхната батерия запазва капацитета си по-дълго от тази с течен електролит в продължение на 67 цикъла на зареждане. Други прототипи, използващи същата гъвкава батерия, са постигнали относително стабилен капацитет в продължение на 1000 цикъла на зареждане с деградация от 1% след първите 30 цикъла. Течният електролит губи 16% от капацитета си при подобни условия. Освен това гъвкавата батерия може да бъде огъвана, усуквана и разтягана, без това да се отрази на работата ѝ.

Еластичният полидиметилсилоксан, който съставлява по-голямата част от конструкцията, е прозрачен. Това свойство ще позволи на батерията да се използва в устройства, ориентирани към дизайна, като смарт часовници, интелигентни дрехи и дискретни медицински носими устройства. В бъдеще технологията може да намери приложение в гъвкави, подвижни и дори разтегливи дисплеи.

source

Сподели: