Растягиваемые и пригодные для печати литий-ионные аккумуляторы – уже реальность
Корейским институтом науки и технологий (KIST) разработан элемент питания нового поколения. Литиевая батарея не только мягкая, но и может деформироваться, а также растягиваться без ущерба эксплуатационным характеристикам. Более того, исследователи напечатали элемент питания на ткани и он заряжал смарт-часы, надетые поверх повязки. Как пояснил доктор Сон, руководящий работой исследовательской группы, перед ними стояла задача разработать вариант свободной формы с высокой емкостью, который обеспечит питание различных носимых устройств. В первом образце анод, катод, токосъемник, а также электролит с герметиком представляют собой эластичные материалы, способные растягиваться. Еще одна особенность – их можно наносить методом печати на разные поверхности, обеспечивая автономное питание. Гелеобразный материал заменяет стандартные твердотельные батареи Изобретение предназначено для зарядки смарт-устройств, кардиостимуляторов и другого медицинского оборудования, а также для обеспечения работы мягких носимых устройств, используемых в реалистичных метавселенных. В обычных батареях большую часть объема занимает твердый электрод из неорганических материалов. Поэтому разработчики избегали традиционных решений и не применяли компоненты вроде резины, которые хоть и тянутся, но не могут наноситься на поверхность при печати. Основой выступил один из органических связующих материалов. На его основе был разработан гель с высокими показателями мягкости и эластичности. Он удерживает активные электродные материалы и обеспечивает быстрый перенос ионов. Для создания газонепроницаемых токопроводящих чернил с хорошими показателями эластичности применяется синтетическое сырье. Также используется специальный герметик, который сохраняет целостность при деформациях. Характеристики батареи, нанесенной на ткань методом печати Все компоненты отличает механическая стабильность. Эластичные аккумуляторы сохраняют первоначальные характеристики после 1000 и более циклов растяжения. Они подходят для использования как внутри помещений, так и на открытом воздухе. Для демонстрации надежности высоковольтной органической батареи ее нанесли на нарукавник из спандекса. Поверх него были надеты смарт-часы, чтобы проверить, уровень зарядки при расправленной, скомканной и растянутой ткани. Показатели остались неизменными вне зависимости от степени деформации гибкого элемента питания. Новинка пройдет проверку на безопасность перед тем, после чего ее сертифицируют.
