Fleksibelt lipo batteri

Denne opdagelse fik andre forskere til at udvikle nye typer fleksible Li-ion-batterier, der bruger ikke-standardiserede materialer såsom elastiske polymerer og organiske væsker i stedet for brændbare flydende elektrolytter (stoffet, der tillader ioner at bevæge sig mellem to elektroder). Flere virksomheder har udviklet produkter baseret på på disse nye materialer, og denne artikel vil udforske de to typer fleksible genopladelige batterier, der i øjeblikket er tilgængelige til kommerciel brug.

Den første type anvender en standardelektrolyt, men med en polymerkompositseparator i stedet for det sædvanlige porøse polyethylen- eller polypropylenmateriale. Dette gør det muligt at bøje eller formes til forskellige former uden at gå i stykker. For eksempel annoncerede Samsung for nylig, at de har udviklet et sådant batteri, der kan bevare sin form, selv når det er foldet på midten. Disse batterier er dyrere end traditionelle, men kan holde længere, fordi der er mindre intern modstand fra tykkere elektroder og separatorer. En ulempe er dog deres relativt lave strømtæthed: De kan kun lagre så meget energi som et tilsvarende størrelse Li-ion-batteri og kan ikke genoplades så hurtigt.

Denne type Li-ion batteri bruges i øjeblikket i Wearable Sensors til at overvåge kroppens vitale tegn, men det kan også integreres i smart tøj. For eksempel laver Cute Circuit en kjole, der sporer luftforureningsniveauer og advarer brugere gennem et LED-display på bagsiden, når der er høje niveauer i bærerens umiddelbare nærhed. Brug af denne form for fleksible batterier ville gøre det lettere at integrere sensorer direkte i tøjet uden at tilføje bulk eller ubehag.

Lithium-batterier er meget udbredt i forbrugerprodukter såsom mobiltelefoner og bærbare computere, men forbedringer af dets muligheder (strøm, vægt) kan føre til gavnlige applikationer såsom medicinsk udstyr og elbiler. Da de fleste batterier bruger et stift kabinet med elektroderne placeret indeni, har der været omfattende forskning i, om et fleksibelt batteri kunne udvikles, som ville give mulighed for forskellige former og potentielt mere kraftfulde enheder.

Aktuelt tilgængelige elektriske køretøjer har en begrænset rækkevidde på grund af batteriernes lave effekttæthed, som skyldes brug af stive kabinetter. Fleksible batterier kan også bæres på tøj eller vikles rundt om uregelmæssige overflader, hvilket åbner op for nye muligheder for bærbar teknologi. Derudover betyder større fleksibilitet, at batterier kan opbevares i trange rum og tilpasse sig usædvanlige former; dette kan resultere i batterier med en mindre størrelse end tilsvarende klassificerede konventionelle.

resultater:

Et fleksibelt batteri, der bruger metalfolie i stedet for stive elektroder, er blevet udviklet af forskere ved University of California, Berkeley. Designet lover bedre ydeevne end nuværende enheder, fordi det er sammensat af flere tynde plader stablet sammen, hvilket resulterer i høj energitæthed, mens det forbliver fuldstændig fleksibelt. Tidligere forsøg på at bruge andre materialer såsom grafen mislykkedes på grund af disse strukturers skrøbelighed og deres manglende skalerbarhed. Det nye metalfoliedesign følger imidlertid en struktur, der ligner kommercielle lithium-ion-batterier og gør det muligt at producere disse enheder i industriel skala uden besvær.

Applikationer:

Fleksible lipo-batterier kan føre til medicinsk udstyr, som er lettere at bære på kroppen, elbiler med større rækkevidde, bærbar teknologi, der ikke forstyrrer bevægelsen, og andre applikationer, der udnytter denne øgede fleksibilitet.

konklusion:

Forskningen ved University of California Berkeley producerede et fleksibelt batteri bestående af stablede metalfolieark uden at bruge skrøbeligt grafenmateriale. Dette design giver øget energitæthed end nuværende enheder, mens det forbliver fuldstændig fleksibelt. Fleksible lipo-batterier har også potentielle anvendelser i elbiler, bærbar teknologi og andre områder, hvor øget fleksibilitet er fordelagtig.