O noua baterie flexibila care ofera cu pana la 10 ori mai multa energie decat cea mai avansata baterie

O noua baterie flexibila care ofera cu pana la 10 ori mai multa energie decat cea mai avansata baterie

În lumea modernă, bateriile reîncărcabile sunt sursa principală de energie a dispozitivelor electronice portabile (PED) și dețin cheia pentru a garanta stabilitatea performanței dorite. Deci, oamenii de știință din întreaga lume lucrează activ în această direcție.

Nanoinginerii de la Universitatea din California San Diego, în colaborare cu compania ZPower din California, au dezvoltat o baterie flexibilă, reîncărcabilă, cu oxid de argint-zinc. Potrivit cercetătorilor, dispozitivul are o densitate de energie pe suprafață care este de 5-10 ori mai mare decât stadiul tehnicii.

Fabricate prin serigrafie, aceste baterii flexibile se pare că sunt mai ușor de fabricat decât alte baterii flexibile. În timp ce cele mai flexibile baterii trebuie să fie fabricate în condiții sterile, în vid, aceasta poate fi serigrafiată în condiții normale de laborator. Ar putea fi folosit în electronice flexibile, extensibile pentru purtabile și roboți moi.

„Bateriile noastre pot fi proiectate în funcție de electronice, în loc de electronicele necesare pentru a fi proiectate în jurul bateriilor”, a spus Lu Yin, Ph.D. student în grupul de cercetare al profesorului de nanoinginerie de la UC San Diego.”

Joseph Wang

Capacitatea suprafață a acestei baterii inovatoare este de 50 de miliamperi pe centimetru pătrat la temperatura camerei – aceasta este de 10-20 de ori mai mare decât capacitatea de suprafață a unei baterii litiu-ion tipice. Pentru aceeași suprafață, bateria descrisă în Joule poate furniza de 5 până la 10 ori mai multă putere. In acest caz, fata de alte baterii, noutatea dezvoltatorilor din Statele Unite se lauda cu o capacitate semnificativ mai mare.

„Acest tip de capacitate suprafață nu a fost niciodată obținută înainte”, a spus Yin. „Și metoda noastră de producție este accesibilă și scalabilă.”

Echipa a spus că densitatea excepțională de energie a bateriei se datorează chimiei sale oxid de argint-zinc (AgO-Zn). Majoritatea bateriilor flexibile comerciale folosesc chimia Ag2O-Zn, despre care cercetătorii au spus că ciclul de viață și o capacitate sunt limitate. AgO este în mod tradițional considerat instabil, dar materialul catodic AgO de la ZPower folosește o acoperire proprie de oxid de plumb pentru a-și îmbunătăți stabilitatea electrochimică și conductivitatea. Chimia AgO-Zn este, de asemenea, responsabilă pentru impedanța scăzută a bateriei, în timp ce colectorii de curent imprimați au o conductivitate excelentă, ajutând la obținerea unei impedanțe mai mici.

Bateriile sunt imprimate pe o peliculă polimerică rezistentă la o temperatură de până la 200°C, iar fiecare element este serigrafic pe un strat separat. Bateria poate fi imprimată pe o peliculă polimerică în „câteva secunde” odată ce cernelurile sunt pregătite și este uscată și gata de utilizare în câteva minute. Acest proces are avantajul de a fi utilizabil în condiții normale de laborator, mai degrabă decât într-un mediu steril și în vid.

În timpul testelor, celulele bateriei imprimate au fost reîncărcate pentru mai mult de 80 de cicluri fără a prezenta semne majore de pierdere a capacității. Celulele au rămas, de asemenea, funcționale, în ciuda îndoirii și răsucirii repetate.

Cercetătorii lucrează deja la următoarea generație a acestei baterii, care se așteaptă să se încarce mai rapid și să coste mai puțin de produs. Este destinat în special obiectelor conectate, dispozitivelor noi 5G, precum și robotică soft.