【48812】柔性电子研讨人员开宣布彻底可拉伸的锂离子电池 上海碳资料展

时间: 2024-07-21 11:16:09 |   作者: hthcom下载

  这款锂离子电池具有彻底可拉伸的组件,而且跟着时刻的推移具有安稳的充电和放电才干。

  当你想到电池时,你或许不会想到弹性资料。但电池需求这种可变形的特性才干融入柔性电子科技类产品中,而柔性电子科技类产品在可穿戴健康监测器中越来越受欢迎。现在,ACS Energy Letters的研讨人员报告了一种锂离子电池,其组件彻底可拉伸,包括可胀大 5,000% 的电解质层,而且在近 70 次充电/放电循环后仍能坚持其电荷存储容量。

  可曲折和拉伸的电子科技类产品需求具有相似特性的电池。大多数测验制作此类电池的研讨人员都运用织造导电织物或折叠成可扩展形状的刚性组件来制作它们,相似于折纸。但关于真实可塑的电池,每个部分——搜集电荷的电极和平衡电荷的中心电解质层——都必定要有弹性。到目前为止,真实可拉伸的电池原型具有中等弹性、杂乱的拼装进程或有限的能量存储容量,尤其是跟着时刻的推移重复充电和放电。

  后者或许是因为电解质层和电极之间的衔接单薄或液体电解质不安稳,当电池变形时,电解质会四处移动。因而,Wen-Yong Lai 和搭档们没用液体,而是期望将电解质融入融合在两个柔性电极膜之间的聚合物层中,以制作出彻底固体、可拉伸的电池。

  为了制作全弹性电池的电极,研讨小组在一块板上铺了一层导电糊状物薄膜,该薄膜包括银纳米线、炭黑和锂基阴极或阳极资料。然后在糊状物顶部涂上一层聚二甲基硅氧烷,这是一种常用于隐形眼镜的柔性资料。研讨人员直接在这层薄膜的顶部添加了锂盐、高导电性液体和制作弹性聚合物的成分。

  当被光激活时,这些成分会结合在一起构成一个巩固的橡胶层,可以拉伸至其原始长度的 5,000%,并可以传输锂离子。最终,在仓库顶部再掩盖一层电极膜,整个设备被密封在维护涂层中。

  与选用传统液体电解质的相似设备比较,新版固体可拉伸电池在快充速率下的均匀充电容量大约高出六倍。相同,固体电池在 67 次充电和放电循环中坚持更安稳的容量。在其他选用固体电极制成的原型中,聚合物电解质在 1,000 次循环中坚持安稳运转,容量在前 30 次循环中下降 1%,而液体电解质下降 16%。

  尽管仍有改善空间,但这种制作彻底可拉伸固体电池的新方法或许为可随身体曲折和移动的可穿戴或植入设备迈出有期望的一步。