高度可拉伸水性鋰離子電池成功研發,有望為可穿戴設備供電!

2020-12-12 紡織導報

高度可拉伸水性鋰離子電池成功研發,有望為可穿戴設備供電!

發表時間:2018/2/6

柔性電子(flexible electronics)技術是當今最令人激動和最有前景的信息技術之一,受到學術界和工業界的廣泛關注。對柔性電子產品的興趣和需求日益增長,促使人們尋求在變形過程中具有高機械耐用性和高導電性且高度可伸展的電極材料,尤其是在促進下一代可穿戴電子設備的發展方面具有重要意義。



儘管科學家們已經提出了許多製造可拉伸電極的方法——如美國西北大學和伊利諾伊大學的科研人員2013年初就展示了一種可拉伸的鋰離子電池,其柔韌特性使其能夠拉伸至原有尺寸的3倍而不影響自身的功能和運行,並能在之後恢復至原有大小——但缺乏能夠同時實現電極的高伸延性並且具有可擴展性的製造工藝。



韓國蔚山國立科技大學(UNIST)最近的一項研究提出了一種類似Jabuticaba(巴西的一種葡萄樹)的混合碳/聚合物(HCP)複合材料,並且使用簡單且經濟高效的溶液工藝將該複合材料開發成了可拉伸的集流體。研究小組首次將HCP複合材料用作可拉伸集電器開發了一種基於水性電解質的高度可拉伸的可充電鋰離子電池(ARLB)。這一突破由能源與化學工程學院的Soojin Park教授、Kwedong Seo教授和So Youn Kim教授共同完成。



研究小組發現,即使在高壓下,HCP複合材料也能有效地保持其導電性。這使它適用於高拉伸的水性鋰離子電池。Seo教授表示:「我們的研究結果預計將擴大具有電化學和機械性能的可拉伸納米複合材料的可應用範圍。」



同時,研究團隊還第一次研發了作為可拉伸電源的拉伸ARLB,使用HCP複合材料作為可拉伸的集電器,即使在100%的應變下,也能給LED帶來穩定的電力。Kim教授說:「這項技術有望促進具有優化的電化學和機械性能的可拉伸的納米複合材料在能源儲存設備和可拉伸的電子設備中的設計與應用。」



(來源:UNIST,材料科技在線)

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