Batri lipo hyblyg

Ysgogodd y darganfyddiad hwn ymchwilwyr eraill i ddatblygu mathau newydd o fatris Li-ion hyblyg sy'n defnyddio deunyddiau ansafonol fel polymerau elastig a hylifau organig yn lle electrolytau hylif fflamadwy (y sylwedd sy'n caniatáu i ïonau deithio rhwng dau electrod). Mae nifer o gwmnïau wedi datblygu cynhyrchion yn seiliedig ar gynhyrchion. ar y deunyddiau newydd hyn, a bydd yr erthygl hon yn archwilio'r ddau fath o fatris hyblyg y gellir eu hailwefru sydd ar gael ar hyn o bryd at ddefnydd masnachol.

Mae'r math cyntaf yn defnyddio electrolyte safonol ond gyda gwahanydd cyfansawdd polymer yn lle'r polyethylen mandyllog arferol neu ddeunydd polypropylen. Mae hyn yn caniatáu iddo gael ei blygu neu ei siapio i wahanol ffurfiau heb dorri. Er enghraifft, cyhoeddodd Samsung yn ddiweddar eu bod wedi datblygu batri o'r fath a all gynnal ei siâp hyd yn oed pan fydd wedi'i blygu yn ei hanner. Mae'r batris hyn yn ddrytach na'r rhai traddodiadol ond gallant bara'n hirach oherwydd bod llai o wrthwynebiad mewnol gan electrodau a gwahanyddion mwy trwchus. Fodd bynnag, un anfantais yw eu dwysedd pŵer cymharol isel: Dim ond cymaint o ynni â batri Li-ion o faint tebyg y gallant ei storio ac ni ellir ei ailwefru mor gyflym.

Mae'r math hwn o batri Li-ion yn cael ei ddefnyddio ar hyn o bryd mewn Synwyryddion Gwisgadwy i fonitro arwyddion hanfodol y corff, ond gellir ei integreiddio hefyd i ddillad smart. Er enghraifft, mae Cute Circuit yn gwneud gwisg sy'n olrhain lefelau llygredd aer ac yn rhybuddio defnyddwyr trwy arddangosfa LED ar y cefn pan fo lefelau uchel yng nghyffiniau'r gwisgwr. Byddai defnyddio'r math hwn o fatri hyblyg yn ei gwneud hi'n haws integreiddio synwyryddion yn uniongyrchol i ddillad heb ychwanegu swmp neu anghysur.

Defnyddir batris lithiwm yn eang mewn cynhyrchion defnyddwyr fel ffonau symudol a gliniaduron, ond gall gwelliannau i'w galluoedd (pŵer, pwysau) arwain at gymwysiadau buddiol megis dyfeisiau meddygol a cheir trydan. Gan fod y rhan fwyaf o fatris yn defnyddio casin anhyblyg gyda'r electrodau wedi'u gosod y tu mewn, bu ymchwil helaeth i weld a ellid datblygu batri hyblyg a fyddai'n caniatáu ar gyfer gwahanol siapiau a dyfeisiau mwy pwerus o bosibl.

Mae gan gerbydau trydan sydd ar gael ar hyn o bryd ystod gyfyngedig oherwydd dwysedd pŵer isel batris sy'n deillio o ddefnyddio casinau anhyblyg. Gall batris hyblyg hefyd gael eu gwisgo ar ddillad neu eu lapio o amgylch arwynebau afreolaidd, sy'n agor posibiliadau newydd ar gyfer technoleg gwisgadwy. Yn ogystal, mae mwy o hyblygrwydd yn golygu y gellir storio batris mewn mannau tynn a chydymffurfio â siapiau anarferol; gallai hyn arwain at fatris llai o faint na batris confensiynol â sgôr debyg.

Canlyniadau:

Mae batri hyblyg sy'n defnyddio ffoil metel yn lle electrodau anhyblyg wedi'i ddatblygu gan ymchwilwyr ym Mhrifysgol California, Berkeley. Mae'r dyluniad yn addo perfformiad gwell na dyfeisiau cyfredol oherwydd ei fod yn cynnwys sawl dalennau tenau wedi'u pentyrru gyda'i gilydd, sy'n arwain at ddwysedd ynni uchel tra'n parhau i fod yn gwbl hyblyg. Methodd ymdrechion blaenorol i ddefnyddio deunyddiau eraill fel graphene oherwydd breuder y strwythurau hyn a'u diffyg graddadwyedd. Fodd bynnag, mae'r dyluniad ffoil metel newydd yn dilyn strwythur tebyg i batris lithiwm-ion masnachol ac yn caniatáu i'r unedau hyn gael eu cynhyrchu ar raddfa ddiwydiannol heb anhawster.

Ceisiadau:

Gall batris lipo hyblyg arwain at ddyfeisiau meddygol sy'n cael eu gwisgo'n haws ar y corff, ceir trydan gyda mwy o ystod gyrru, technoleg gwisgadwy nad yw'n ymyrryd â symudiad, a chymwysiadau eraill sy'n manteisio ar yr hyblygrwydd cynyddol hwn.

Casgliad:

Cynhyrchodd yr ymchwil ym Mhrifysgol California Berkeley fatri hyblyg yn cynnwys dalennau ffoil metel wedi'u pentyrru heb ddefnyddio deunydd graphene bregus. Mae'r dyluniad hwn yn darparu dwysedd ynni uwch na dyfeisiau cyfredol tra'n parhau i fod yn gwbl hyblyg. Mae gan fatris lipo hyblyg hefyd gymwysiadau posibl mewn ceir trydan, technoleg gwisgadwy, a meysydd eraill lle mae mwy o hyblygrwydd yn fanteisiol.