Rastegljive baterije: inovacija iz Kine za robote i nosive uređaje

Kada je reč o mekim robotima i fleksibilnim nosivim uređajima, jedna ključna stvar ih koči: baterija. Dok se poluprovodnici, ploče sa električnim kolima i materijali na kojima se nalaze mogu napraviti savitljivim, baterije su obično krute, primoravajući uređaje da sadrže čvrst format.

Istraživači u Kini su razvili litijum-jonsku bateriju da reše taj problem. Njihova rastegljiva, uglavnom providna baterija se, kako se navodi, može manipulisati do 5.000% od njene originalne dužine, što je čini pogodnom za uređaje u kojima je fleksibilnost neophodna. Istraživači kažu da baterija takođe održava svoju sposobnost da zadrži potpunu napunjenost nakon 67 ciklusa.

U radu za ACS Energy Letters, naučnici za materijale sa Nanjing University of Posts and Telecommunications pišu da je njihova baterija inspirisana – i čak uključuje deo materijala iz – konvencionalnih kontaktnih sočiva.

Baterije koje su elastične i razvlače se, polje primene ogromno

Da bi napravili bateriju, proizveli su tanki film provodljive paste koja uključuje crni ugljenik, srebrne nanoniti i materijale za katodu i anodu na bazi litijuma. Istraživači su okružili ovaj film slojevima polidimetilsiloksana, providnog, fleksibilnog materijala koji omogućava kontaktnim sočivima da zadrže zadati oblik dok održavaju savitljivost.

Extreme Tech

Polidimetilsiloksan je zatim tretiran litijumskom soli koja, kada se aktivira svetlošću, daje polidimetilsiloksanu “gumenu” karakteristiku.

Istraživači tvrde da kada su uporedili svoju rastegljivu bateriju sa tečnim elektrolitom, njihova verzija je imala 600% veći prosečan kapacitet punjenja. Njihova baterija je zadržala svoj kapacitet duže od tečnog elektrolita tokom 67 ciklusa punjenja.

U nešto drugačijim prototipovima sa fleksibilnim filmskim baterijama, postigli su relativno stabilan kapacitet tokom 1.000 ciklusa punjenja, sa 1% degradacije nakon prvih 30 ciklusa. U poređenju, tečni elektrolit je iskusio 16% degradacije nakon istog broja ciklusa. Najvažnije, fleksibilna baterija mogla je biti presavijena, uvijena ili rastegnuta bez uticaja na integritet materijala.

Dok crni ugljenik dodaje tamnu boju provodljivom delu baterije, rastegljivi polidimetilsiloksan koji čini većinu hardvera je providan. Ovo bi moglo omogućiti da nova baterija bude ugrađena u estetski fokusirane uređaje, poput pametnih satova, pametne odeće i diskretnih medicinskih nosivih uređaja. Iteracije na ovoj tehnologiji bi takođe mogle naći primenu u sklopivim, rolajućim, pa čak i rastegljivim ekranima, prenosi ExtremeTech.