Akumulator, który można zginać, rozciągać i skręcać
Producenci sprzętu chcą opracowywać coraz ciekawsze produkty, wobec czego zaczynają proponować na przykład składane smartfony czy telewizory z rolowanym ekranem. Nowinki te jednak napotykają na istotne ograniczenia, na przykład związane z akumulatorami, które zazwyczaj są ciężkie i sztywne.
Problem ten może jednak szybko znaleźć rozwiązanie, ponieważ badacze z Politechniki Federalnej w Zurychu (ETHZ), pod wodzą Markusa Niederbergera, opracowali prototyp elastycznej cienkowarstwowej baterii, którą można zginać, rozciągać i skręcać bez przerywania zasilania. Upowszechnienie takiego produktu pozwoliłoby na umieszczenie akumulatora w całym smartfonie - nawet w miejscach zawiasów. Za te niesamowite właściwości wynalazku odpowiada specjalny elektrolit, odkryty w ETHZ przez doktoranta Xi Chena.
Budowa akumulatora
Nowy typ akumulatora ma budowę warstwową. Naukowcy użyli elastycznych materiałów, żeby zapewnić rozciągalność produktu. Kolektory prądu anodowego i katodowego zbudowane są ze zginalnego kompozytu polimerowego, który zawiera włókna węglowe przewodzące prąd i służy też jako powłoka zewnętrzna. Natomiast na jego wewnętrzną powierzchnię nałożono cienką warstwę mikroskopijnych płatków srebra. Płatki nakładają się na siebie jak dachówki, dzięki czemu nie tracą ze sobą kontaktu podczas rozciągania elastomeru, a to gwarantuje stały przepływ prądu. Gdyby jednak płatki srebra straciły kontakt ze sobą, prąd może nadal przepływać - choć słabiej - przez kompozyt zawierający w składzie węgiel.
Do tego akumulator zawiera specjalny elektrolit żelowy, który jest ekologicznie dużo bardziej bezpieczny niż tradycyjnie wykorzystywane w akumulatorach substancje. Zawiera bowiem wodę o wysokim stężeniu soli litowej, co ułatwia przepływ jonów litu pomiędzy katodą a anodą podczas ładowania lub rozładowywania baterii, ale też zapobiega rozkładowi elektrochemicznemu wody.
Zespół planuje przeprowadzenie dalszych badań w celu optymalizacji nowego akumulatora przed jego skomercjalizowaniem.
fot. Niederberger Group, ETH Zurich
