Dehnbare und druckbare Lithium-Ionen-Batterien sind Realität

Koreanisches Institut für Wissenschaft und технологий (KIST) hat eine Batterie der neuen Generation entwickelt. Eine Lithiumbatterie ist nicht nur weich, sondern kann auch ohne Leistungseinbußen verformt und gedehnt werden. Darüber hinaus druckten die Forscher eine Batterie auf Stoff, die eine über einem Stirnband getragene Smartwatch auflud.

Wie Dr. Son, der das Forschungsteam leitet, erklärte, bestand die Herausforderung darin, eine Freiformoption mit hoher Kapazität zu entwickeln, die eine Vielzahl von tragbaren Geräten mit Strom versorgen würde.



Bei der ersten Probe sind die Anode, die Kathode, der Stromkollektor und der Elektrolyt mit Dichtungsmittel elastische Materialien, die sich dehnen können. Ein weiteres Merkmal ist, dass sie durch Drucken auf verschiedene Oberflächen aufgebracht werden können und eine autonome Stromversorgung bieten.



Die Erfindung soll intelligente Geräte, Herzschrittmacher und andere medizinische Geräte aufladen sowie den Betrieb von weichen tragbaren Geräten sicherstellen, die in realistischen Metaversen verwendet werden.

Bei herkömmlichen Batterien wird der größte Teil des Volumens von einer festen Elektrode aus anorganischen Materialien eingenommen. Daher haben die Entwickler traditionelle Lösungen vermieden und keine Komponenten wie Gummi verwendet, die sich zwar dehnen, aber beim Drucken nicht auf die Oberfläche auftragen lassen.

Die Basis war eines der organischen Bindemittel. Darauf aufbauend wurde ein Gel mit hoher Weichheit und Elastizität entwickelt. Es hält aktive Elektrodenmaterialien zurück und sorgt für einen schnellen Ionentransport. Synthetische Rohstoffe werden verwendet, um gasdichte leitfähige Tinte mit guter Elastizität herzustellen. Es wird auch ein spezielles Dichtungsmittel verwendet, das die Integrität während der Verformung beibehält.



Alle Komponenten sind mechanisch stabil. Elastische Batterien behalten ihre ursprünglichen Eigenschaften nach 1000 oder mehr Dehnungszyklen. Sie sind sowohl für den Innen- als auch für den Außenbereich geeignet.

Um die Zuverlässigkeit einer organischen Hochspannungsbatterie zu demonstrieren, wurde sie auf ein Spandex-Armband aufgebracht. Darüber wurde eine Smartwatch getragen, um den Ladezustand zu überprüfen, wenn der Stoff geglättet, gekräuselt und gedehnt wurde. Die Anzeigen blieben unabhängig vom Verformungsgrad der flexiblen Batterie unverändert. Die Neuheit wird auf Sicherheit geprüft und anschließend zertifiziert.