2020年4月30日
这种基于石墨烯的微型蜂窝形凹入电极具有手风琴式的结构延展性。此外,还为全组分可拉伸全电池开发了可拉伸凝胶电解质和可拉伸分离器,适用于未来的可拉伸装置。
韩国的一个研究小组已经开发出一种锂离子电池,这种电池足够灵活,可以拉伸。韩国科学技术研究所(KIST)光电混合动力研究中心的Jeong Gon Son博士的研究团队宣布,他们已经制造了一种高容量、可伸缩的锂离子电池。该电池是通过制造一种结构上可拉伸的电极,该电极仅由电极材料组成,然后与可拉伸凝胶电解质和可拉伸包装组装而成。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
电子行业的快速技术进步导致了高性能可穿戴设备(如智能带)和身体植入电子设备(如起搏器)市场的快速增长。这些进步极大地增加了对储能装置的需求,使其设计成模拟人体皮肤和器官的灵活和可伸缩形式。
然而,由于固体无机电极材料占据了体积的大部分,并且诸如集电器和分离器等其他组件也必须是可拉伸的,因此很难赋予电池可拉伸性。此外,还应解决变形情况下的液体电解质泄漏问题,同时还必须解决电解液泄漏的问题。
为了解决这些问题,KIST的Jeong Gon Son博士的研究团队专注于创建一种手风琴状的微结构,该结构使不可拉伸材料具有结构可拉伸性,并因此构建了蜂窝形状的微向内弯曲电极框架。向内突出的蜂窝框架由原子厚的石墨烯(用作窗帘)和碳纳米管(形成纳米尺寸的绳索)组成。蜂窝状复合框架由活性材料、石墨烯和碳纳米管制成,采用径向压缩工艺,像手风琴一样向内突出,类似于韩国米卷(gimbap欧洲杯足球竞彩)的滚动,从而产生了可拉伸特性。
研究小组开发的电极不包含任何通常用于拉伸的材料,如橡胶,不利于储能。研究团队在新开发的电池中使用的所有材料都充分用于能量储存和电荷欧洲杯足球竞彩传输。事实上,该团队制造的可伸缩电池显示出与现有非伸缩电池一样高的储能能力(5.05 mAh/cm2)。
KIST最新推出了可拉伸凝胶电解质和可拉伸包装材料,可阻隔空气和湿气,防止电解质泄漏。由此产生的可拉伸电池显示出5.05 mAh-cm-2的高面积容量,在重复(最欧洲杯足球竞彩多500次)拉伸释放循环下高达50%应变的优异电化学性能,以及在空气条件下100次循环后95.7%的长期稳定性。
KIST的Jeong Gon Son博士说:“通过这项研究开发的可伸缩锂离子电池有望为可伸缩储能系统的进一步发展提供一种新的范例,用于可穿戴和可植入人体的电子设备。”
该研究由韩国科学技术和信息技术部资助,是韩国科学技术研究院的一个机构研究项目,也是韩国国欧洲杯线上买球家研究基金会的一个重要研究者支持项目。一篇解释这项研究结果的期刊文章发表在最新一期的《科学》杂志上美国化学会纳米,国际纳米科学杂志(IF:13.903)。欧洲杯线上买球
资料来源:https://www.nst.re.kr/nst_en/