ساخت یك باتری منعطف و قابل چاپ با تراكم ۱۰ برابر باتری های لیتیومی

ساخت یك باتری منعطف و قابل چاپ با تراكم ۱۰ برابر باتری های لیتیومی به گزارش رمز من دانشمندان دانشگاه ˮکالیفرنیا سن دیگوˮ موفق به ساخت یک باتری منعطف و قابل چاپ با تراکم انرژی چشم گیر شده اند که می تواند طراحی دستگاههای الکترونیکی را متحول کند.


به گزارش رمز من به نقل از ایسنا و به نقل از نیو اطلس، دانشمندان در حال تحقیق روی شیمی یک باتری آزمایشی انعطاف پذیر هستند که به قول آنها تا ۱۰ برابر تراکم انرژی محلول های فعلی لیتیوم-یون ظرفیت دارد و آنرا برای خیلی از کاربردها ایده آل می کند.
این روش همینطور امکان تولید آسان باتری های انعطاف پذیر را فراهم می آورد که به قول محققان، دستگاه نهایی می تواند در دستگاههای الکترونیکی مختلف جا گیرد.
این کار توسط دانشمندان دانشگاه "کالیفرنیا سن دیگو" انجام شده و روی نوعی شیمی باتری معروف به " اکسید نقره-روی"(silver oxide-zinc) تمرکز دارد. این ترکیب به علت تراکم انرژی و ایمنی بیشتر، مدتهاست که بعنوان یک جایگزین امیدوار کننده برای باتری های لیتیوم-یون تصور می شود، اما چند سد بر سر راه استفاده گسترده آن وجود دارد که مهمترین آنها یک بی ثباتی است که منجر به طول عمر محدود آن می شود.
محققان با استفاده از یک ماده کاتدی جدید از شرکت کالیفرنیایی "ZPower" که یک منبع تغذیه طولانی مدت برای باتری های نقره و روی است، این مساله را حل کردند. این کاتد از پوشش "اکسید سرب" برای بهبود پایداری و هدایت الکتروشیمیایی باتری، همراه با کاهش امپدانس آن، یعنی مقاومت باتری در مقابل جریان جایگزین استفاده می نماید.
محققان با استفاده از این کاتد جدید تلاش کردند کاری را انجام دهند که تابحال انجام نشده است، یعنی چاپ یک باتری "اکسید نقره- روی". در حالیکه این شیمی برای اغلب باتری های انعطاف پذیر تجاری مورد پسند است، برای مقابله با بی ثباتی شیمیایی و اکسیداسیون زیاد، لازم است که آنها را تحت شرایط استریل در خلاء به هم متصل کنند.
این تیم از راه آزمایش، به یک فرمولاسیون جوهر رسید که به قول آنها حالا چاپ این باتری ها را ممکن می کند. حالا جمع کننده های فعلی باتری، آند روی، کاتد جدید و جدا کننده ها لایه به لایه روی یک صفحه پلیمر شیمیایی پایدار چاپ می شوند که دارای نقطه ذوب بالای ۲۰۰ درجه سانتیگراد(۳۹۲ درجه فارنهایت) است.


نتیجه این فرایند، یک باتری قابل انعطاف با ظرفیت ۵۰ میلی آمپر بر سانتی متر مربع است که به قول محققان، ۱۰ تا ۲۰ برابر باتری های لیتیوم-یون ظرفیت دارد.
"لو یین" یکی از نویسندگان این مقاله می گوید: این نوع ظرفیت قبلاً هیچگاه به دست نیامده است و روش ساخت ما مقرون به صرفه و مقیاس پذیر است.
این تیم پتانسیل این باتری را برای تأمین انرژی یک نمایشگر انعطاف پذیر به نمایش گذاشت که در آنجا عملکرد بهتری از باتری های سکه ای لیتیوم-یون داشت و می توانست بدون اینکه با افت ظرفیت مواجه شود، ۸۰ بار شارژ شود. محققان تصور می کنند که استفاده از این نوع باتری در رباتیک نرم، پوشیدنی ها و سایر دستگاههای بی سیم با قابلیت انعطاف پذیری کاربردهای جالب توجهی را بوجود می آورد.
"لو یین" می گوید: باتری های ما می توانند این قاعده را که وسایل الکترونیکی متناسب با اندازه باتری ها طراحی می شوند، منسوخ کنند و دستگاههای الکترونیکی از این پس با آزادی بیشتری طراحی شوند.
این تحقیق در مجله Joule انتشار یافته است.




منبع:

1399/09/19
17:36:39
5.0 / 5
387
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
نظر شما در مورد این مطلب
نام:
ایمیل:
نظر:
سوال:
= ۱ بعلاوه ۳
رمز من - Ramzeman
ramzeman.ir - حقوق مادی و معنوی سایت رمز من محفوظ است

رمز من

فناوری اطلاعات و امنیت