【可以拉伸5000%,中国科学家开发出透明锂离子电池】虽然看起来像是隐形眼镜,

丹亦科普合 2024-07-21 14:29:16

【可以拉伸 5000%,中国科学家开发出透明锂离子电池】

虽然看起来像是隐形眼镜,但这其实是中国科学家研发出来的弹性透明锂离子电池,团队表示可以拉伸到原始长度的 5,000%,未来有机会应用在柔软的机器人或是穿戴式设备中。

穿戴式设备、可挠式机器人等柔软设备的挑战在于,如何也打造出有着同样延展特性的电池,毕竟电池通常都是坚硬、无弹性的设备,更有可能一凹折到就会伴随危险。

对此中国科学家已经开发出高弹性锂离子电池,中国南京邮电大学材料科学家指出,受到隐形眼镜的启发,团队在新型电池材料中融入类似材料,使用一层含有银纳米线、碳黑和锂基阳极材料的导电浆料从头开始建造电池,然后再添加一层柔性聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜。

最上方则是聚合物锂盐电解质,经过光处理形成橡胶状物质,再由另一个导电浆料层形成阴极。

其中关键材料为聚二甲基硅氧烷(PDMS),这种透明柔韧的材料就是隐形眼镜能兼具定型与弹性特质的背后功臣。

根据团队在 ACS Energy Letters 的论文,将新型弹性电池与传统液态电解质电池相比较,新电池拥有高出 600% 的平均充电容量,在 67 个充电周期中,保持其容量的时间比液态电解质更长。

团队指出,在不同的柔性电池薄膜原型中,他们在 1,000 次充电循环中表现出相对稳定储电容量,在前 30 次循环后容量下降 1%,相较之下液态电解质电池在相同循环后退化 16%。最重要的是,柔性电池可以折叠、扭曲或拉伸,不会影响材料的完整性。

虽然为了提高导电性,在电池中加了黑色的碳黑,让电池无法维持全部都是透明状态,但电池大部分仍是透明的材料,因此团队认为,还是可以应用在重视美观与设计的产品,好比智能手表、智能服装和穿戴式装置中,甚至有机会能应用在折叠、滚动甚至拉伸显示器。

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