Новые эластичные аккумуляторы растягиваются на 300%


Такие особенности достигаются благодаря размещению в силиконовом эластомере ячеек литий-ионных батарей, соединённых змеевидными электродами особой формы.

Международная исследовательская группа изготовила растягиваемую батарею, сформировав массив литий-ионных ячеек диаметром 2 мм в слое силиконового эластомера. Отдельные ячейки связаны в батарею медной дорожкой шириной 50 мкм, нанесённой на серпантинный змеевидный шаблон, что позволяет придать проводнику гибкость без повреждения.

Рисунок 1. Внешний вид размещения батареи и дизайн
(a) Схематическое изображение устройства батареи в состоянии растяжения и изгиба.
(b) Развёрнутый вид размещения различных слоёв структуры батареи.
(с) Изображение «самоподобной» змеевидной геометрии использованной для соединения батарей.

Ёмкость батареи составляет около 1,1 мА*ч/см2. Растягивающаяся катушка использована для обеспечения беспроводного заряда.

Рисунок 2. Экспериментальное и модельное исследование физического растяжения соединений «самоподобных» змеевидных схем
На рисунке показаны оптические изображения и соответствующие модельные расчёты, полученные методом конечных элементов, симметричных (левая колонка) и антисимметричных (средняя колонка) деформационных мод, для различных значений приложенных растягивающих деформаций (ε), выраженных в процентах.

Невысокое количество циклов заряда, а также саморазрядка батареи пока остаются проблемами в реализованной схеме.

Участники проекта: университет штата Иллинойс при Урбана-Кэмпинге, университет Цингхуа (Пекин), Северо-западный университет (Иллиноис) и университет Ханыанг (Сеул).

Статья ссылается на работу в Nature Communications.

Читайте также:
Физики создали прозрачный и растягивающийся литий-ионный аккумулятор
Аккумуляторы станут в 5 раз эффективнее
Японские ученые разработали тканевые солнечные батареи
Гибкие солнечные элементы тоньше паутины
Графеновые электроды на 300% улучшают литий-ионные батареи
Новые литий-ионные аккумуляторы для портативной электроники и автомобилей

Источник: Electronics Weekly

Оставьте отзыв

Ваш емейл адрес не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *