Ученые разработали более безопасный, дешевый и гибкий вариант батареи для носимых устройств. Новая батарея, описанная в журнале Nano Research Energy, предлагает значительные улучшения по сравнению с традиционными литий-ионными батареями.
Носимые устройства, такие как фитнес-трекеры, смарт-часы и шлемы виртуальной реальности, требуют миниатюризации и гибкости своих энергетических систем. Однако, традиционные литий-ионные батареи не отвечают этим требованиям из-за своей низкой гибкости и высокой пожароопасности. В последние годы ученые сосредоточились на разработке микро-гибких энергетических устройств (MFESDs), и среди них выделяются водные микробатареи (AMBs).
AMBs, использующие водную раствор как электролит, существуют с конца XIX века. Они безопаснее и дешевле литий-ионных батарей, но имеют низкую энергоемкость, что ограничивает их использование в электрических транспортных средствах. Однако, для носимых устройств они представляют собой привлекательный вариант из-за своей безопасности и низкой стоимости.
Основной проблемой AMBs является их неспособность выдерживать реальные нагрузки изгиба и скручивания. Чтобы преодолеть это, ученые создали самовосстанавливающуюся AMB, которая может восстанавливаться после повреждений. Они использовали не металлические носители заряда, такие как аммониевые ионы, которые меньше подвержены коррозии и имеют широкое электрохимическое окно стабильности.
Новая батарея демонстрирует высокую энергоемкость, мощность, циклическую жизнь и гибкость, а также способность самовосстанавливаться после десяти циклов. Ученые планируют оптимизировать и коммерциализировать свой прототип.
Эта разработка может революционизировать рынок носимых устройств, обеспечивая более безопасные и надежные источники энергии. В будущем такие батареи могут найти применение в различных областях, от смарт-одежды до медицинских имплантов.
Источник:
DOI: 10.26599/NRE.2024.9120127
-------------------------------------
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте лайк или напишите комментарий, а также подписывайтесь на наши страницы на других площадках, в том числе на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!