Представляя себе батарейку, мы вряд ли думаем об эластичном материале. Однако для интеграции в гибкую электронику, например, носимые фитнес-трекеры, понадобится именно такая способность менять форму.
Ученые создали литий-ионный аккумулятор с полностью растягивающимися компонентами, включая электролитный слой, который расширяется на 5000%. Батарея сохраняет емкость даже после 70 циклов зарядки/разрядки, сообщает TechXplore.
Создавая эластичные батареи, исследователи обычно используют тканые проводящие материалы или складывают жесткие компоненты в растягивающиеся формы, как оригами. Но для истинно эластичной батареи все ее части, электроды и электролит, должны быть упругими. Прототипы таких батарей имеют ограниченную эластичность, сложный процесс сборки или малую емкость, особенно при многократных зарядках.
Ограниченная емкость связана с плохим контактом электролита с электродами или нестабильностью жидкого электролита, который «течет» при деформации батареи. Поэтому ученые отказались от жидкости. Они предложили внедрить электролит в полимерный слой, расположенный между двумя гибкими электродами, для создания твердого и растягивающегося аккумулятора.
Чтобы создать электроды для эластичной батареи, команда нанесла на пластину тонкую пленку проводящей пасты, содержащей серебряные нанопровода, сажу, а также катодные или анодные материалы на основе лития. Затем на пасту был нанесен слой полидиметилсилоксана — гибкого материала, который обычно применяется в контактных линзах. Поверх этой пленки исследователи добавили литиевую соль, высокопроводящую жидкость и ингредиенты для создания эластичного полимера.
