ساخت باتری منعطف و قابل چاپ با اکسید نقره-روی به کمک شرکت ZPower توسط دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو با تراکم انرژی چشمگیر که می تواند انقلابی در طراحی دستگاه های الکترونیکی ایجاد کند.دانشمندان در حال تحقیق در مورد شیمی باتری آزمایشی انعطاف پذیر هستند که به گفته آنها ظرفیت تا 10 برابر چگالی انرژی محلول های فعلی یون لیتیوم را دارد و آن را برای بسیاری از کاربرد ها ایده آل می کند.
در ادامه با ما در نبض دیجیتال همراه باشید.
این روش همچنین امکان تولید راحت باتری های انعطاف پذیر را فراهم می کند که به گفته محققان، دستگاه نهایی می تواند در انواع دستگاه های الکترونیکی جای گیرد.
این کار توسط دانشمندان دانشگاه “کالیفرنیا سن دیگو” انجام شده با همکاری شرکت ZPower روی نوعی شیمی باتری معروف به ” اکسید نقره-روی”(silver oxide-zinc) تمرکز دارد. این ترکیب به دلیل تراکم انرژی و ایمنی بیشتر، مدتهاست که به عنوان یک جایگزین امیدوار کننده برای باتری های لیتیوم-یون تصور می‌شود، اما چند سد بر سر راه استفاده گسترده آن وجود دارد که مهمترین آنها یک بی‌ثباتی است که منجر به طول عمر محدود آن می‌شود.
محققان با استفاده از یک ماده کاتدی جدید از شرکت کالیفرنیایی “ZPower” که یک منبع تغذیه طولانی مدت برای باتری های نقره و روی است، این مسئله را حل کردند. این کاتد از پوشش “اکسید سرب” برای بهبود پایداری و هدایت الکترو شیمیایی باتری، همراه با کاهش امپدانس آن، یعنی مقاومت باتری در برابر جریان جایگزین استفاده می‌کند.
محققان با استفاده از این کاتد جدید تلاش کردند کاری را انجام دهند که تاکنون انجام نشده است، یعنی چاپ یک باتری “اکسید نقره- روی”. در حالی که این شیمی برای اکثر باتری های انعطاف‌پذیر تجاری مورد پسند است، برای مقابله با بی‌ثباتی شیمیایی و اکسیداسیون زیاد، لازم است که آنها را تحت شرایط استریل در خلاء به هم متصل کنند.
این تیم از طریق آزمایش، به یک فرمولاسیون جوهر رسید که به گفته آنها اکنون چاپ این باتری‌ها را ممکن می‌کند. اکنون جمع کننده‌های فعلی باتری، آند روی، کاتد جدید و جدا کننده ها لایه به لایه روی یک صفحه پلیمر شیمیایی پایدار چاپ می‌شوند که دارای نقطه ذوب بالای ۲۰۰ درجه سانتیگراد (۳۹۲ درجه فارنهایت) است.
نتیجه آزمایشات
نتیجه این فرآیند، یک باتری قابل انعطاف با ظرفیت ۵۰ میلی آمپر بر سانتی متر مربع است که به گفته محققان، ۱۰ تا ۲۰ برابر باتری های لیتیوم-یون ظرفیت دارد.
“لو یین” یکی از نویسندگان این مقاله می‌گوید: این نوع ظرفیت قبلاً هرگز به دست نیامده است و روش ساخت ما مقرون به صرفه و مقیاس پذیر است.
این تیم پتانسیل این باتری را برای تأمین انرژی یک نمایشگر انعطاف پذیر به نمایش گذاشت که در آنجا عملکرد بهتری از باتری‌های سکه‌ای لیتیوم-یون داشت و می‌توانست بدون اینکه با افت ظرفیت مواجه شود، ۸۰ بار شارژ شود. محققان تصور می‌کنند که استفاده از این نوع باتری در رباتیک نرم، پوشیدنی‌ها و سایر دستگاه های بی‌سیم با قابلیت انعطاف پذیری کاربرد های جالب توجهی را ایجاد می‌کند.
“لو یین” می‌گوید: باتری منعطف ما می‌توانند این قاعده را که وسایل الکترونیکی متناسب با اندازه باتری ها طراحی می‌شوند، منسوخ کنند و دستگاه های الکترونیکی از این پس با آزادی بیشتری طراحی شوند.
این تحقیق در مجله Joule منتشر شده است.
انتهای پیام.
