Ученые из Калифорнийского университета в Беркли (США) и Университета Линчёпинга (Швеция) добились значительных успехов в создании гибких батарей. Эти новые источники питания могут сгибаться, растягиваться и даже восстанавливаться после повреждений.
Ученые из Калифорнийского университета в Беркли (США) и Университета Линчёпинга (Швеция) добились значительных успехов в создании гибких батарей. Эти новые источники питания могут сгибаться, растягиваться и даже восстанавливаться после повреждений.
Команда из Беркли разработала желеобразную батарею на основе гидрогеля. Эта батарея может сгибаться, скручиваться и даже быть разрезана бритвой, продолжая при этом работать. В отличие от предыдущих гелевых батарей, которые быстро изнашивались, новое устройство выдерживает 500 полных циклов зарядки, что сравнимо с батареями в смартфонах.
Особенностью этой батареи является ее безопасность. Вместо опасных жидких электролитов, которые могут загореться, ученые использовали полутвердый гель. Проблема заключалась в том, что вода в геле разрушалась при низком напряжении (1,2 вольта), ограничивая мощность батареи.
Для решения проблемы команда применила специальный полимер и гидрогель с низким содержанием воды (всего 19%), который впитывает влагу из воздуха. Это позволило батарее стабильно работать при напряжении свыше 3,1 вольта, что близко к стандартным батареям.
Однако емкость батареи пока составляет одну десятую от обычных батарей смартфонов, и после 500 циклов она сохраняет около 60% своей емкости. Тем не менее гибкость делает ее идеальной для носимых устройств, где большая площадь поверхности может компенсировать меньшую емкость.
В то же время команда Университета Линчепинга создала растягиваемую батарею, которая может удваиваться в длине без потери работоспособности. Она использует жидкие электроды, проводящие пластики и лигнин — побочный продукт производства бумаги. Батарея имеет текстуру, похожую на зубную пасту, что позволяет печатать ее на 3D-принтере в любой форме для таких устройств, как инсулиновые помпы, слуховые аппараты или роботы.
Эта батарея экологична, так как использует возобновляемые материалы, такие как лигнин, и выдерживает более 500 циклов зарядки без потери производительности. Ее недостаток — низкое напряжение в 0,9 вольта по сравнению с более чем 4 вольтами в батареях смартфонов. В будущем команда планирует увеличить напряжение, используя распространенные металлы, такие как цинк или магний.
Релоцировались? Теперь вы можете комментировать без верификации аккаунта.