Новости

В Китае создали литий-ионный «бутерброд-тянучку»

18 июля 2024

Химики Нанкинского университета почты и телекоммуникаций разработали гибкие литий-ионные аккумуляторы, способные выдерживать сильное растягивание и прочие механические деформации. По словам ученых, батареи можно будет использовать для носимой и имплантируемой электроники.

Фото iStock

Гибкие аккумуляторы — не новшество. Их, прежде всего, используют во всевозможных гаджетах, в том числе предназначенных для мониторинга здоровья. Но большинство гибких систем питания созданы из тканых или жестких материалов, сложенных в расширяющиеся формы, напоминающие оригами. Это не позволяет таким батареям сильно растягиваться и сжиматься, особенно многократно. Для создания по-настоящему гибкой батареи каждая ее деталь должна быть эластичной и из раза в раз выдерживать подобные нагрузки.

Китайские ученые заявили, что придумали такой аккумулятор, представив выводы из своей работы в журнале ACS Energy Letters. Их литий-ионный аккумулятор состоит из компонентов, каждый из которых способен выдерживать многократное и сильное растягивание.

Исследователи нанесли на гибкую защитную подложку тонкую пленку проводящей пасты, содержащую серебряные нанопроволоки, технический углерод и катодные или анодные материалы на основе лития. Затем на верхнюю часть пасты положили слой полидиметилсилоксана. Сверху добавили соль лития, жидкость с высокой проводимостью и эластичный полимер. Последний, верхний слой представляет собой еще одну электродную пленку с защитным покрытием. Получился «бутерброд», состоящий из нескольких слоев. При активации светом эти компоненты в сочетании образуют прочный «резиновый» слой, способный растягиваться в 50 раз больше своего первоначального размера и транспортировать ионы лития. Переносчик заряда в литий-ионном аккумуляторе — это положительно заряженный ион лития, который имеет способность внедряться в кристаллическую решетку других материалов (например, в соли металлов) с образованием химической связи.

Помимо гибкости батарея китайских ученых отличается от аналогов тем, что способна растягиваться без потери свойств, переносит значительно больше циклов (почти 70) зарядки и разрядки и обладает в шесть раз более высокой емкостью при быстрой зарядке. Последнее свойство стало возможным благодаря полимерному электролиту (в аналогах используется жидкий, поэтому он может перемещаться, когда батарея меняет форму).

Ученые считают, что их аккумулятор после усовершенствования можно будет использовать в различных видах носимой и вживляемой в тело электроники, для которой необходимы эластичность и способность выдерживать механические нагрузки. При этом ученые не сообщили об экономической целесообразности производства таких батарей, поэтому будет ли технология востребована в дальнейшем, пока неизвестно.

2
Haha
Haha
0
0
Love
Love
0
0
0
Читать также

Литий дает энергию нашим гаджетам и электростанциям, но его запасы в природе ограничены: объясняем, как технологии нефтяников помогут решить эту задачу

1 мин. чтения

Руководитель проекта «Чистая Арктика» Руслан Губайдуллин рассказал, для чего нужен регулярный экологический мониторинг северных территорий

1 мин. чтения

В России выберут перспективные технологические решения для промышленности

1 мин. чтения

Ледоход или половодье — что помогает ГЭС вырабатывать больше энергии? Проверьте себя в квизе о гидроэнергетике

1 мин. чтения

Кто стал лучшим журналистом в энергетике: итоги конкурса «Энергия пера — 2026»

4 мин. чтения

Киловатты про запас: на Дальнем Востоке построят накопители мощностью 250 МВт

1 мин. чтения

Природа как индикатор: биологи исследовали экосистемы малоизученных районов Восточной Сибири

2 мин. чтения
Фото: Росконгресс / Игорь Руссак

От энергосистемы будущего до цифровых двойников: в Москве прошел Молодежный день РЭН

2 мин. чтения

Спутники, фотоловушки и лабораторные пробы: ученые исследовали экосистему Баренцева моря

2 мин. чтения

Прямая трансляция премии «Энергия пера»: награждение лучших журналистов энергетической отрасли

1 мин. чтения