Нов гъвкав електролит помага в създаването на еластични батерии

Международен екип от учени е разработил нов еластичен електролит за литиево-йонни батерии. Основава се на полидиметилсилоксан, силиконов материал, използван в лещите.

Електролитът може да се разтяга с 5000 процента от първоначалната си дължина.

По отношение на средния капацитет, батерия с новия полимерен електролит надвишава качествата на подобни устройства шест пъти.

Новата структура на компонента ще позволи разработването на еластични носими устройства, които се движат с човек, пише списание ACS Energy Letters.

Учените отдавна работят върху създаването на „еластични“ батерии.

Те могат да се използват във фитнес гривни и други устройства за проследяване на здравословното състояние.

Повечето изследователи ги създават от проводящ тъканен материал или твърди компоненти, сгънати във форми, подобни на оригами. Но за да се създаде наистина гъвкава батерия, всеки компонент трябва да е гъвкав – както електродите, така и електролитите.

Съществуващите прототипи се характеризират със сложност на сглобяването и ограничен капацитет на батерията, особено при многократно зареждане и разреждане.

Това вероятно се дължи на по-слабата връзка между електролитния слой и електродите или нестабилност на течния електролит, който може да се движи в батерията, докато батерията променя формата си.

Международен екип от учени е създал еластичен електролит за литиево-йонна батерия.

Метална плоча е била покрита с тънък филм от проводяща паста, съдържаща сребърни наножици, сажди, катодни и анодни материали на основата на литий. Върху пастата изследователите са поставили слой полидиметилсилоксан, силиконов полимер, използван в контактните лещи.

Учените са добавили към полимерния слой литиева сол и течност с висока електропроводимост.

Когато батерията бъде изложена на светлина, нейните компоненти се събират и образуват здрав, еластичен слой, способен да се разтегне до 5 хиляди процента от първоначалната си дължина.

Накрая учените са нанесли електроден филм и защитно покритие върху еластичния слой.

Изследователите са сравнили батерията с полимерен електролит с устройства, използващи течен електролит. Оказва се, че капацитетът на батерията с новия материал е приблизително 6 пъти по-висок от този на аналозите му. В допълнение, поддържа стабилен капацитет след 67 цикъла на зареждане-разреждане.

Учените ще продължат да подобряват създадената еластична батерия. Според тях, новият метод за създаване на електролит за батерии ще позволи разработването на умни носими устройства, които се огъват заедно с човешкото тяло.