2016年11月11日 星期五 09:15:33
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高度可拉伸水性锂离子电池成功研发,有望为可穿戴设备供电!

发表时间:2018/2/6

柔性电子(flexible electronics)技术是当今最令人激动和最有前景的信息技术之一,受到学术界和工业界的广泛关注。对柔性电子产品的兴趣和需求日益增长,促使人们寻求在变形过程中具有高机械耐用性和高导电性且高度可伸展的电极材料,尤其是在促进下一代可穿戴电子设备的发展方面具有重要意义。



尽管科学家们已经提出了许多制造可拉伸电极的方法——如美国西北大学和伊利诺伊大学的科研人员2013年初就展示了一种可拉伸的锂离子电池,其柔韧特性使其能够拉伸至原有尺寸的3倍而不影响自身的功能和运行,并能在之后恢复至原有大小——但缺乏能够同时实现电极的高伸延性并且具有可扩展性的制造工艺。



韩国蔚山国立科技大学(UNIST)最近的一项研究提出了一种类似Jabuticaba(巴西的一种葡萄树)的混合碳/聚合物(HCP)复合材料,并且使用简单且经济高效的溶液工艺将该复合材料开发成了可拉伸的集流体。研究小组首次将HCP复合材料用作可拉伸集电器开发了一种基于水性电解质的高度可拉伸的可充电锂离子电池(ARLB)。这一突破由能源与化学工程学院的Soojin Park教授、Kwedong Seo教授和So Youn Kim教授共同完成。



研究小组发现,即使在高压下,HCP复合材料也能有效地保持其导电性。这使它适用于高拉伸的水性锂离子电池。Seo教授表示:“我们的研究结果预计将扩大具有电化学和机械性能的可拉伸纳米复合材料的可应用范围。”



同时,研究团队还第一次研发了作为可拉伸电源的拉伸ARLB,使用HCP复合材料作为可拉伸的集电器,即使在100%的应变下,也能给LED带来稳定的电力。Kim教授说:“这项技术有望促进具有优化的电化学和机械性能的可拉伸的纳米复合材料在能源储存设备和可拉伸的电子设备中的设计与应用。”



(来源:UNIST,材料科技在线)