Разработан новый прототип гибкой батареи
Москва, 10:56, 25 Сен 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Исследователи из Федеральной высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) изготовили прототип гибкой тонкопленочной батареи, которую можно скручивать без ущерба для подачи энергии.
Литий-ионные аккумуляторы доминируют на рынке источников электричества. Но большой вес и жесткость делают их неподходящим решением для гибкой электроники или текстиля. Профессор Маркус Нидербергер с командой нашел решение проблемы, сообщает sciencedaily.com. Ученые создали гибкую тонкопленочную батарею, не страдающую от деформаций.
Особенной структуру делает электролит. Он был открыт докторантом Си Ченом, ведущим автором статьи, опубликованной в Advanced Materials.
Устройство состоит из слоев, что соответствует дизайну представленных в продаже аккумуляторов. Но ученые впервые использовали гибкие компоненты, чтобы сделать аккумулятор тянущимся. Электроды содержат гнущиеся полимерные композиты с электропроводящим углеродом, служащим внешней оболочкой. Внутрь ученые поместили тонкий слой серебряных хлопьев микронного размера. Перекрывая друг друга, как черепица, они не теряют контакта при растягивании эластомера. Это гарантирует проводимость электрода даже при сильном натяжении. Если серебряные частицы теряют контакт, ток продолжает идти по содержащему углерод композиту, хотя и слабее.
Исследователи нанесли порошок катода (оксид лития и марганца) и анода (оксид ванадия) на определенные участки серебряного слоя. На последнем этапе ученые соединили компоненты, разделив барьером, напоминающим раму от картины. Пространство в нем заполнили электролитическим гелем.
«Материал более экологически дружественный, чем стандартные жидкие аналоги, — сказал Нидербергер. – Вместо воспламеняющихся токсичных химикатов, он содержит воду с большой концентрацией соли лития. Она обеспечивает перемещение ионов, защищая электролит от электрохимического распада».
Ученые соединили детали клеем. Для вывода на рынок требуется другое скрепление, признал Нидербергер.
Устройство может использоваться во многих сферах. Например, вшиваться в ткань. но для практического использования нужна дальнейшая модернизация.
