Представьте себе батарейку, которую можно растянуть как жвачку. Звучит невероятно, правда? Но ученые сделали это реальностью! Исследователи создали литий-ионную батарею, которая может растягиваться во все стороны, оставаясь при этом работоспособной. Это настоящий прорыв в мире гибкой электроники!
Но зачем нам нужны растягивающиеся батарейки? Подумайте о носимых устройствах для мониторинга здоровья или "умной" одежде. Обычные жесткие батарейки в них неудобны, а вот гибкие - то, что доктор прописал!
Раньше ученые пытались создать гибкие батареи, используя тканые проводящие материалы или жесткие компоненты, сложенные как оригами. Но для по-настоящему эластичной батареи нужно, чтобы все её части - электроды, собирающие заряд, и электролит между ними - были растяжимыми.
Команда исследователей во главе с Вэнь-Юн Лаем решила эту головоломку, создав полностью твердую, растягивающуюся батарею. Они использовали хитрый трюк: встроили электролит в полимерный слой, расположенный между двумя гибкими электродными пленками.
Для создания электродов ученые нанесли тонкую пленку проводящей пасты, содержащей серебряные нанопроволоки, технический углерод и материалы для катода или анода на основе лития, на пластину. Сверху добавили слой полидиметилсилоксана - гибкого материала, который используется в контактных линзах. Затем добавили литиевую соль, высокопроводящую жидкость и ингредиенты для создания растягивающегося полимера.
Когда эта смесь активировалась светом, она превращалась в твердый, резиноподобный слой, способный растягиваться до 5000% от своей первоначальной длины и проводить ионы лития. Представьте, что вы можете растянуть батарейку от размера монеты до размера футбольного поля!
Результаты впечатляют: новая батарея имела примерно в шесть раз большую среднюю емкость заряда при быстрой зарядке по сравнению с аналогичным устройством с традиционным жидким электролитом. Более того, твердая батарея сохраняла стабильную емкость в течение 67 циклов зарядки и разрядки.
Конечно, есть еще над чем работать. Но этот новый способ создания полностью растягивающихся, твердых батарей может стать многообещающим шагом вперед для носимых или имплантируемых устройств, которые изгибаются и двигаются вместе с телом.
Представьте себе будущее, где ваша одежда заряжает ваш телефон, а медицинские датчики так удобны, что вы забываете об их существовании. Или батареи, которые можно встроить в любую поверхность, даже изогнутую. Это будущее может быть ближе, чем мы думаем, благодаря таким инновациям.
Источник:
DOI: 10.1021/acsenergylett.4c01254
-------------------------------------
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!