Гнучка ліпо батарея

Це відкриття спонукало інших дослідників розробити нові типи гнучких літій-іонних батарей, які використовують нестандартні матеріали, такі як еластичні полімери та органічні рідини, замість легкозаймистих рідких електролітів (речовини, що дозволяє іонам переміщатися між двома електродами). Багато компаній розробили продукти на основі на цих нових матеріалах, і ця стаття досліджує два типи гнучких акумуляторних батарей, які зараз доступні для комерційного використання.

У першому типі використовується стандартний електроліт, але з полімерним композитним сепаратором замість звичайного пористого поліетилену або поліпропілену. Це дозволяє згинати його або формувати в різні форми без руйнування. Наприклад, нещодавно Samsung оголосила, що вони розробили таку батарею, яка може зберігати свою форму навіть у складеному навпіл. Ці батареї дорожчі, ніж традиційні, але можуть працювати довше, оскільки менший внутрішній опір від більш товстих електродів і сепараторів. Однак одним недоліком є ​​їх відносно низька щільність потужності: вони можуть зберігати стільки енергії, скільки літій-іонний акумулятор такого ж розміру, і не можуть заряджатися так швидко.

Цей тип літій-іонної батареї в даний час використовується в носимих датчиках для моніторингу життєво важливих показників організму, але його також можна інтегрувати в розумний одяг. Наприклад, Cute Circuit виготовляє сукню, яка відстежує рівень забруднення повітря та сповіщає користувачів за допомогою світлодіодного дисплея на спині, коли в безпосередній близькості від власника є високий рівень забруднення. Використання такого роду гнучких акумуляторів полегшить інтеграцію датчиків безпосередньо в одяг, не додаючи об’ємності або дискомфорту.

Літієві батареї широко використовуються в споживчих продуктах, таких як мобільні телефони та ноутбуки, але покращення їх можливостей (потужність, вага) може привести до корисних застосувань, таких як медичні пристрої та електромобілі. Оскільки більшість акумуляторів використовує жорсткий корпус з електродами, розміщеними всередині, було проведено широке дослідження щодо того, чи можна розробити гнучку батарею, яка дозволяла б використовувати різні форми та потенційно потужніші пристрої.

Нині доступні електромобілі мають обмежений запас ходу через низьку щільність потужності батарей, що виникає внаслідок використання жорстких корпусів. Гнучкі батареї також можна носити на одязі або обмотувати нерівними поверхнями, що відкриває нові можливості для носових технологій. Крім того, більша гнучкість означає, що батареї можна зберігати в тісних місцях і мати незвичайну форму; це може призвести до того, що батареї меншого розміру, ніж звичайні батареї з аналогічним рейтингом.

результати:

Гнучка батарея, яка використовує металеву фольгу замість жорстких електродів, була розроблена дослідниками з Каліфорнійського університету в Берклі. Конструкція обіцяє кращу продуктивність, ніж сучасні пристрої, оскільки вона складається з кількох тонких листів, поєднаних разом, що забезпечує високу щільність енергії, залишаючись при цьому абсолютно гнучким. Попередні спроби використання інших матеріалів, таких як графен, зазнали невдачі через крихкість цих структур і їх недостатню масштабованість. Однак нова конструкція металевої фольги схожа на структуру комерційних літій-іонних акумуляторів і дозволяє без труднощів виробляти ці блоки в промислових масштабах.

Область застосування:

Гнучкі ліпо-батареї можуть призвести до медичних пристроїв, які легше носити на тілі, електромобілів з більшим запасом ходу, носових технологій, які не заважають рухатися, та інших додатків, які використовують переваги цієї підвищеної гнучкості.

Висновок:

Дослідження в Університеті Каліфорнії в Берклі створили гнучку батарею, що складається зі складених листів металевої фольги без використання крихкого графенового матеріалу. Ця конструкція забезпечує більшу щільність енергії, ніж сучасні пристрої, залишаючись при цьому повністю гнучким. Гнучкі ліпо-батареї також мають потенційне застосування в електромобілях, носимих технологіях та інших областях, де підвищена гнучкість є перевагою.