Fleksibilna lipo baterija

Ovo otkriće podstaklo je druge istraživače da razviju nove tipove fleksibilnih Li-ion baterija koje koriste nestandardne materijale kao što su elastični polimeri i organske tekućine umjesto zapaljivih tekućih elektrolita (supstanca koja omogućava ionima da putuju između dvije elektrode). Više kompanija razvilo je proizvode zasnovane na o ovim novim materijalima, a ovaj članak će istražiti dvije vrste fleksibilnih punjivih baterija koje su trenutno dostupne za komercijalnu upotrebu.

Prvi tip koristi standardni elektrolit, ali sa polimernim kompozitnim separatorom umjesto uobičajenog poroznog polietilenskog ili polipropilenskog materijala. To omogućava da se savija ili oblikuje u različite oblike bez lomljenja. Na primjer, Samsung je nedavno objavio da su razvili takvu bateriju koja može zadržati svoj oblik čak i kada je presavijena na pola. Ove baterije su skuplje od tradicionalnih, ali mogu trajati duže jer je manji unutrašnji otpor debljih elektroda i separatora. Međutim, jedan nedostatak je njihova relativno niska gustina snage: mogu pohraniti samo onoliko energije koliko Li-ion baterija slične veličine i ne mogu se puniti tako brzo.

Ova vrsta Li-ion baterije se trenutno koristi u nosivim senzorima za praćenje vitalnih znakova tijela, ali se također može integrirati u pametnu odjeću. Na primjer, Cute Circuit pravi haljinu koja prati nivoe zagađenja vazduha i upozorava korisnike putem LED displeja na leđima kada su visoki nivoi u neposrednoj blizini korisnika. Korištenje ove vrste fleksibilne baterije bi olakšalo integraciju senzora direktno u odjeću bez dodavanja volumena ili nelagode.

Litijumske baterije se široko koriste u potrošačkim proizvodima kao što su mobilni telefoni i laptopi, ali poboljšanja njihovih mogućnosti (snaga, težina) mogu dovesti do korisnih aplikacija kao što su medicinski uređaji i električni automobili. Budući da većina baterija koristi kruto kućište s elektrodama smještenim unutra, bilo je opsežnih istraživanja o tome može li se razviti fleksibilna baterija koja bi omogućila različite oblike i potencijalno moćnije uređaje.

Trenutno dostupna električna vozila imaju ograničen domet zbog niske gustine snage baterija koja je rezultat upotrebe krutih kućišta. Fleksibilne baterije se također mogu nositi na odjeći ili omotati oko nepravilnih površina, što otvara nove mogućnosti za nosivu tehnologiju. Osim toga, veća fleksibilnost znači da se baterije mogu skladištiti u uskim prostorima i prilagoditi neobičnim oblicima; ovo bi moglo rezultirati baterijama manje veličine od konvencionalnih baterija sličnog ranga.

Rezultati:

Fleksibilnu bateriju koja koristi metalnu foliju umjesto krutih elektroda razvili su istraživači sa Univerziteta u Kaliforniji, Berkeley. Dizajn obećava bolje performanse od trenutnih uređaja jer se sastoji od više tankih listova naslaganih zajedno, što rezultira visokom gustoćom energije dok ostaje potpuno fleksibilan. Prethodni pokušaji korištenja drugih materijala kao što je grafen nisu uspjeli zbog krhkosti ovih struktura i njihovog nedostatka skalabilnosti. Međutim, novi dizajn metalne folije prati sličnu strukturu komercijalnih litijum-jonskih baterija i omogućava da se ove jedinice proizvode u industrijskoj skali bez poteškoća.

Aplikacije:

Fleksibilne lipo baterije mogu dovesti do medicinskih uređaja koji se lakše nose na tijelu, električnih automobila s većim dometom vožnje, nosive tehnologije koja ne ometa kretanje i drugih aplikacija koje iskorištavaju ovu povećanu fleksibilnost.

Zaključak:

Istraživanje na Univerzitetu Kalifornija Berkeley proizvelo je fleksibilnu bateriju sastavljenu od naslaganih listova metalne folije bez korištenja krhkog materijala grafena. Ovaj dizajn pruža veću gustoću energije od trenutnih uređaja, a pritom ostaje potpuno fleksibilan. Fleksibilne lipo baterije također imaju potencijalnu primjenu u električnim automobilima, nosivoj tehnologiji i drugim područjima gdje je veća fleksibilnost prednost.