Sveigjanleg lipo rafhlaða

Þessi uppgötvun varð til þess að aðrir vísindamenn þróaðu nýjar gerðir af sveigjanlegum Li-ion rafhlöðum sem nota óstöðluð efni eins og teygjanlegar fjölliður og lífræna vökva í stað eldfimra fljótandi raflausna (efnið sem gerir jónum kleift að ferðast á milli tveggja rafskauta). Mörg fyrirtæki hafa þróað vörur byggðar á um þessi nýju efni, og þessi grein mun kanna tvær tegundir af sveigjanlegum endurhlaðanlegum rafhlöðum sem nú eru fáanlegar til notkunar í atvinnuskyni.

Fyrsta tegundin notar staðlaðan raflausn en með fjölliða samsettri skilju í stað venjulegs porous pólýetýlen eða pólýprópýlen efni. Þetta gerir það kleift að beygja það eða móta það í mismunandi form án þess að brotna. Til dæmis tilkynnti Samsung nýlega að þeir hafi þróað slíka rafhlöðu sem getur haldið lögun sinni jafnvel þegar hún er brotin í tvennt. Þessar rafhlöður eru dýrari en hefðbundnar en geta varað lengur vegna þess að það er minna innra viðnám frá þykkari rafskautum og skiljum. Hins vegar er einn galli þeirra tiltölulega lítill aflþéttleiki: Þeir geta aðeins geymt eins mikla orku og svipað stór Li-ion rafhlaða og ekki er hægt að endurhlaða eins hratt.

Þessi tegund af Li-ion rafhlöðu er nú notuð í Wearable Sensors til að fylgjast með lífsmörkum líkamans, en einnig er hægt að samþætta hana í snjallfatnað. Til dæmis framleiðir Cute Circuit kjól sem mælir loftmengun og gerir notendum viðvart í gegnum LED skjá á bakinu þegar mikið magn er í næsta nágrenni notandans. Með því að nota sveigjanlega rafhlöðu af þessu tagi væri auðveldara að samþætta skynjara beint í föt án þess að auka umfang eða óþægindi.

Lithium rafhlöður eru mikið notaðar í neytendavörum eins og farsímum og fartölvum, en endurbætur á getu þeirra (orku, þyngd) geta leitt til gagnlegra nota eins og lækningatæki og rafbíla. Þar sem flestar rafhlöður nota stíft hlíf þar sem rafskautin eru sett inni, hafa verið miklar rannsóknir á því hvort hægt væri að þróa sveigjanlega rafhlöðu sem myndi leyfa mismunandi lögun og hugsanlega öflugri tæki.

Núverandi rafknúin farartæki hafa takmarkað drægni vegna lítillar aflþéttleika rafgeyma sem stafar af notkun stífra hlífa. Sveigjanlegar rafhlöður er einnig hægt að nota á fatnað eða vefja utan um óreglulega fleti, sem opnar nýja möguleika fyrir klæðanlega tækni. Að auki þýðir meiri sveigjanleiki að rafhlöður geta verið geymdar í þröngum rýmum og samræmast óvenjulegum formum; þetta gæti leitt til rafhlaðna með minni stærð en hefðbundnar.

Niðurstöður:

Sveigjanleg rafhlaða sem notar málmpappír í stað stífra rafskauta hefur verið þróuð af vísindamönnum við háskólann í Kaliforníu, Berkeley. Hönnunin lofar betri afköstum en núverandi tæki vegna þess að hún er samsett úr mörgum þunnum blöðum sem er staflað saman, sem leiðir til mikillar orkuþéttleika á meðan hún er fullkomlega sveigjanleg. Fyrri tilraunir til að nota önnur efni eins og grafen mistókust vegna viðkvæmni þessara mannvirkja og skorts á sveigjanleika þeirra. Hins vegar fylgir nýja málmþynnuhönnunin svipaðri uppbyggingu og litíumjónarafhlöður í atvinnuskyni og gerir kleift að framleiða þessar einingar á iðnaðarskala án erfiðleika.

Forrit:

Sveigjanlegar lípó rafhlöður geta leitt til lækningatækja sem auðveldara er að bera á líkamann, rafbíla með meira drægni, nothæfrar tækni sem truflar ekki hreyfingar og annarra nota sem nýta sér þennan aukna sveigjanleika.

Ályktun:

Rannsóknir við háskólann í Kaliforníu í Berkeley framleiddu sveigjanlega rafhlöðu sem samanstendur af staflaðum málmþynnublöðum án þess að nota viðkvæmt grafenefni. Þessi hönnun veitir aukinn orkuþéttleika en núverandi tæki á meðan hún er algjörlega sveigjanleg. Sveigjanlegar lípó rafhlöður geta einnig notast við rafbíla, klæðanlega tækni og önnur svæði þar sem aukinn sveigjanleiki er kostur.