能源界網訊:據外媒報道,韓國科學技術研究所的研究人員開發了一種高容量鋰離子電池,該電池具有足夠的柔韌性,可以拉伸。
在科學家Jeong Gon Son的帶領下,該小組創建了一種類似手風琴的微結構,該結構使不可拉伸的材料具有結構可拉伸性,從而以蜂窩狀構造了一個向內彎曲的微電極框架。
可拉伸電池制造過程的示意圖。(圖片由韓國科學技術學院提供)。
向內突出的蜂窩狀框架由用作幕簾的原子厚石墨烯和形成納米級繩的碳納米管組成。
科學家們在ACS Nano 期刊上發表的 一篇論文中表示,他們能夠使用徑向壓縮工藝使蜂窩狀復合材料框架向內突出。此過程類似于韓國大米卷或紫菜包飯的卷制,并產生了可拉伸的特性。
該結構可拉伸電極僅由電極材料構成,并由可拉伸凝膠電解質和可拉伸包裝組裝而成。這些元素阻擋空氣和水分,防止電解質泄漏。
根據支持者的說法,這種可拉伸電池顯示出了5.05 mAh/cm2的高容量,在重復(高達500次)拉伸釋放循環下,其電化學性能達到50%的應變,在空氣條件下100次循環后的長期穩定性達到95.7%。
Jeong Gon Son在媒體聲明中說:“ 通過這項研究開發的可拉伸鋰離子電池,有望在可拉伸能量存儲系統方面呈現出新的范例,以進一步開發可穿戴和可植入人體的電子設備。”
在研究人員看來,高性能可穿戴設備的快速增長的市場對以類似于人體皮膚和器官的柔性和可伸展 形式設計能量存儲機制的需求日益增加 。