Das experimentelle Gerät verspricht eine sichere und komfortable Stromquelle für Technologien, die sich mit unseren Körpern beugen und verbiegen müssen.
Elektronik taucht überall auf: auf unseren Runden, in Taschen und Geldbörsen und kuschelte sich zunehmend an unserer Haut oder wird in unsere Kleidung genäht.
Die Einführung tragbarer Elektronik wurde jedoch bisher durch ihre Notwendigkeit begrenzt, Strom von sperrigen, starren Batterien abzuleiten, die den Komfort verringern und möglicherweise Sicherheitsrisiken aufgrund chemischer Leckage oder Verbrennung darstellen.
Jetzt haben Stanford -Forscher eine weiche und dehnbare Batterie entwickelt, die sich auf einen speziellen Kunststofftyp stützt, um Strom sicherer zu speichern als die entflammbaren Formulierungen, die heute in herkömmlichen Batterien verwendet werden.
"Bis jetzt hatten wir keine Stromquelle, die die Art und Weise, wie unser Körper tut, dehnen und biegen konnte, damit wir Elektronik entwerfen können, die Menschen bequem tragen können"Naturkommunikation.
Die Leute biegen und biegen. Schade, dass ihre Geräte nicht können. Jetzt verspricht eine experimentelle Batterie, genau das zu tun. Die hier angezeigte Weiche Batterie hielt eine konstante Leistung auf, selbst wenn sie sich auf fast das Zweifache ihrer ursprünglichen Länge gestreckt hat. In Labortests lieferte es auch konsistente Leistung, wenn es mehrmals gepresst, gefaltet und gestreckt wurde. Ein Team, das vom Doktorand David Mackanic im Labor des Stanford Chemical Engineer Zhenan Bao angeführt wird, verfeinert derzeit sein Design, um mehr Strom zu erzeugen und zu beweisen, dass die Technologie außerhalb des Labors arbeiten kann.
Die Verwendung von Kunststoffen oder Polymeren in Batterien ist nicht neu. Seit einiger Zeit haben Lithium-Ionen-Batterien Polymere als Elektrolyte verwendet-die Energiequelle, die negative Ionen zum positiven Pol der Batterie transportiert. Bisher waren diese Polymerelektrolyte jedoch fließbare Gele, die in einigen Fällen in Flamme auslaufen oder ausbrechen könnten.
Um solche Risiken zu vermeiden, entwickelten die Stanford -Forscher ein Polymer, das eher fest und dehnbar als klebrig und möglicherweise undicht ist, und trägt dennoch eine elektrische Ladung zwischen den Stangen der Batterie. In Labortests hielt die experimentelle Batterie eine konstante Leistung bei, selbst wenn sie gepresst, gefaltet und auf fast das Doppelte der ursprünglichen Länge gestreckt wurde.
Der Prototyp ist mattemischgroß und speichert ungefähr halb so viel Energie, Unze für Unze, wie eine vergleichsweise diente herkömmliche Batterie. Der Doktorand David Mackanic sagte, das Team arbeite daran, die Energiedichte der streifenbaren Batterie zu erhöhen, größere Versionen des Geräts zu erstellen und zukünftige Experimente durchzuführen, um seine Leistung außerhalb des Labors zu demonstrieren. Eine potenzielle Anwendung für ein solches Gerät wäre es, dehnbare Sensoren zu betreiben, die sich an die Haut halten, um die Herzfrequenz und andere Vitalfunktionen im Rahmen der BodyNet Wearable -Technologie zu überwachen, die in Baos Labor entwickelt wird.
Reference: “Decoupling of mechanical properties and ionic conductivity in supramolecular lithium ion conductors” by David G. Macckanic, Xuzhou Yan, Qiuhong Zhang, Naoji Matsuhisa, Zhihao Yu, Yuanwen Jiang, Tuheen Manika, Jeffrey Lopez, Hongping Yan, Kai Liu, Xiaodong Chen, Yi Cui und Zhenan Bao, 26. November 2019,Naturkommunikation.
Zwei: 10.1038/s41467-019-13362-4
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