Создана высокоэффективная гибкая батарея для носимой электроники

Научные сотрудники из Университета Райса недавно сообщили о том, что создали ультратонкую и высокоэффективную гибкую батарею. Основной особенностью батареи толщиной 0,25 мм является то, что она не использует литий и, кроме того, может выступать в качестве суперконденсатора. Данную технологию, по мнению ученых, можно применять при производстве мобильной и носимой электроники, например, в смартфонах, фитнес-браслетах или умных часах.

flexible-battery-supercapacitor-5Рынок смарт-часов существует относительно недолго, но уже сейчас становится понятным, что основным фактором, усложняющим его развитие, является недостаточная емкость и производительность (в большей степени зависящие от размеров) их батареек. Обычные батарейки твердые и тяжелые, что также сказывается на популярности подобных гаджетов — никто не хочет носить на запястьях устройства с весом кирпича.

Отличной альтернативой обычным батареям в носимой электронике могут стать гибкие батареи. Первые эксперименты по их созданию проводились уже и раньше, однако основным недостатком каждой из них являлось то, что они не шли ни в какое сравнение с энергоэффективными литий-ионными аккумуляторами. Однако исследователи из Университета Райса разработали технологию, которая выглядит весьма обещающей.
flexible-battery-supercapacitor-0

Структура батарейки под электронным микроскопом

Джеймс Тур из Университета Райса со своими коллегами создал высокопроизводительные электроды путем травления 900-нанометрового пористого слоя из фторида никеля с ячейками размером пять нанометров. Наличие этих ячеек увеличивает область для хранения дополнительной энергии. После этого они поместили электроды в электролит, состоящий из гидроксида калия и поливинилового спирта.

Со слов ученых, полученное устройство ведет себя как батарейка, хотя и имеет физические свойства суперконденсатора. При этом его можно применять в обоих целях: полученная структура может быстро заряжаться и разряжаться как суперконденсатор, а также заряжаться более медленно (и следовательно разряжаться тоже более медленно) как батарейка.
flexible-battery-supercapacitor
Толщина устройства составляет всего 0,25 мм, однако оно способно содержать до 76 процентов заряда от своей начальной емкости после 10 000 циклов зарядки и 1 000 циклов сжимания-разжимания. При этом энергетическая плотность в нем составляет 384 Вт-ч/кг, а плотность мощности — 112 кВт/кг.
flexible-battery-supercapacitor-2
Как уже говорилось выше, технологию можно использовать при производстве носимой и гибкой электроники нового поколения. Стоит отметить, что ученые уже ведут переговоры с компаниями, заинтересованными в масштабном производстве подобных батареек. Производителей заинтересовала возможность сделать батарейки еще тоньше и в то же время при необходимости даже сложить их, создав таким образом слоеный вариант одной и той же батареи.

Основные детали исследовательской работы ученых из Университета Райса были описаны в одном из последних номеров научного издания Journal of the American Chemical Society (Журнал американского общества химиков).

 

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.