Ученые разработали новую гибкую литий-ионную батарею
Современная электронная промышленность все больше внимания уделяет ноутбукам и смартфонам. Умные предметы одежды используют носимые микроустройства или датчики, например, для мониторинга состояния здоровья. Однако все эти устройства нуждаются в источнике энергии, и им обычно является литий-ионный аккумулятор. Но, к сожалению, он не такие мощные, как хотелось бы, а остальные виды батарей тяжелые и менее мобильные.
В данный момент Маркусом Нидербергером предложил достаточно интересное решение проблем. Исследователи разработали прототип гибкой тонкопленочной батареи, которую можно сгибать, растягивать и даже скручивать, не прерывая подачу энергии. Об этом сообщает Информатор Tech, ссылаясь на Sciencedaily.
Используя гибкие элементы
Следуя дизайну коммерческих батарей, этот новый тип батареи построен в виде слоев, как сэндвич. Тем не менее, это первый раз, когда исследователи использовали гибкие компоненты, чтобы вся батарея была сгибаемой и растягивающейся. «На сегодняшний день никто не использовал исключительно гибкие компоненты так систематически, как мы, при создании литий-ионной батареи», - говорит Нидербергер.
Два токосъемника для анода и катода состоят из гибкого полимерного композита, который содержит электропроводящий углерод и который также служит внешней оболочкой. На внутреннюю поверхность композита исследователи нанесли тонкий слой микронизированных серебряных чешуек. Благодаря тому, что чешуйки перекрываются, как черепица, они не теряют контакт друг с другом при растяжении эластомера.
Это гарантирует проводимость токосъемника, даже если он подвергается обширному растяжению. И в случае, если серебряные чешуйки действительно теряют контакт друг с другом, электрический ток все еще может протекать через углеродсодержащий композит, хотя и более слабо.
Гелевый электролит на водной основе
На последнем этапе ученые уложили два токосъемника с приложенными электродами друг на друга, разделенных барьерным слоем, подобным картинной рамке, в то время как зазор в рамке был заполнен электролитным гелем. Niederberger подчеркивает, что этот гель экологически более безопасен, чем коммерческие электролиты: «Жидкий электролит в современных батареях огнеопасен и токсичен».
Напротив, гелевый электролит, разработанный его докторантом Ченом, содержит воду с высокой концентрацией соли лития, которая не только облегчает поток ионов лития между катодом и анодом, когда батарея заряжается или разряжается, но также удерживает воду от электрохимическое разложение. Ученые соединили различные части своего прототипа вместе с клеем. «Если мы хотим продавать аккумулятор на коммерческой основе, нам нужно будет найти другой процесс, который будет держать его герметичным в течение длительного периода времени», - говорит Нидербергер.
Таким образом Маркус Нидерберг и его команда могут наконец прийти к решению такого наболевшего всем производителям вопроса, как слабая батарея. Ведь если разработать подобную систему, то не придется вечно экономить батарею или каждый день ставить смартфон на зарядку.
Узнать еще больше актуальных новостей из мира технологий и игр можно в нашем Telegram-канале, а также на наших страничках в Facebook и Instagram.
