Шведские ученые из Университета Линчёпинга создали мягкую батарею с жидкими электродами.
Сейчас батареи являются источником питания для большинства электронных устройств, от смартфонов до смарт-часов, ноутбуков и электрокаров. Аккумуляторы изготавливаются из твердых материалов и имеют определенный объем. Однако шведские исследователи поставили перед собой задачу создать гибкую батарею, которая могла бы быть пластичной и принимать любую форму, и которую можно было бы даже напечатать на 3D-принтере. Их разработка использует жидкие электроды для проведения электрического тока от анода к катоду.
«Батареи — самый большой компонент всей электроники. Сегодня они прочные и довольно громоздкие. Но с мягкой и податливой батареей нет никаких ограничений по дизайну. Ее можно интегрировать в электронику совершенно по-другому и адаптировать к пользователю. Текстура немного похожа на зубную пасту. Материал можно, например, использовать в 3D-принтере, чтобы придать батарее любую форму, какую вам заблагорассудится», — отмечает соавтор исследования Айман Рахманудин.
Шведские разработчики подчеркивают, что предыдущие попытки создания мягких растягивающихся батарей опирались на механические особенности, в частности, скользящие соединения, или требовали дорогих и редких материалов, обработка которых приводит к загрязнению окружающей среды. Успехом новой разработки стало создание жидких электродов
Большие батареи имеют большую электрическую емкость, но также толще — и, следовательно, жестче — электроды. По словам Рахманудина, ему и его коллегам первыми удалось доказать, что емкость батареи не зависит от жесткости.
Исследователи подчеркивают, что пытались обойти ограничения предыдущих разработок на основе жидких металлов, которые со временем становились твердыми. В своей батарее ученые использовали пластики, способные проводить электрический ток, которые называют сопряженными полимерами, а также лигнин, относящийся к отходам бумажной промышленности. Созданная батарея выдерживает до 500 циклов разрядки-зарядки, даже если ее растянуть вдвое по сравнению с первоначальной длиной. Материалы в основе этой батареи не являются дефицитными или дорогими.
«Поскольку материалы в батарее являются сопряженными полимерами и лигнином, этого сырья достаточно. Перепрофилируя побочный продукт, такой как лигнин, в ценный товар, такой как материал для батареи, мы вносим вклад в более циклическую модель. Таким образом, это устойчивая альтернатива», — подчеркивает ведущий автор исследования, научный сотрудник Лаборатории органической электроники Университета Линчепинга Мохсен Мохаммади.
Как отмечает Айман Рахманудин, команде ученых удалось доказать работоспособность конценпции мягких батарей, однако необходимо работать над улучшением производительности этого устройства. Сейчас напряжение составляет лишь 0,9 В. Стандартные батарейки AA имеют напряжение от 1,2 до 1,5 В, а большинство смартфонов работают при напряжении от 3,7 до 4,2 В.
Исследователи планируют рассмотреть использование других химических соединений для повышения напряжения. Однако разработка уже открывает двери для проектирования совершенно новых приборов с питанием от батарей.
До 6000 циклов: украинский стартап разработал экологическую альтернативу Li-Ion-батареям
Результаты исследования были опубликованы в журнале Science
Источник: Gizmodo
Favbet Tech – это IT-компания со 100% украинской ДНК, которая создает совершенные сервисы для iGaming и Betting с использованием передовых технологий и предоставляет доступ к ним. Favbet Tech разрабатывает инновационное программное обеспечение через сложную многокомпонентную платформу, способную выдерживать огромные нагрузки и создавать уникальный опыт для игроков.
Сообщить об опечатке
Текст, который будет отправлен нашим редакторам: