Американские исследователи разработали гибкую батарею, использующую процесс трафаретной печати. Ее можно сложить без потери производительности и емкости для хранения. Более того, она обеспечивает плотность энергии на единицу площади в десять раз больше, чем обычные литий-ионные батареи.
Новая гибкая аккумуляторная батарея была разработана командой исследователей Инженерной школы Джейкобса при Калифорнийском университете в Сан-Диего (США) в сотрудничестве с компанией ZPower. В заявлении, опубликованном 7 декабря 2020 года, ученые описали это нововведение. Их батарея обеспечивает плотность энергии на единицу площади до десяти раз больше, чем стандартная литий-ионная батарея.
Рассматриваемый аккумулятор, полученный методом трафаретной печати, содержит катод из оксида серебра (AgO) и цинковый анод (AgO-Zn). Однако обычные гибкие батареи вместо этого содержат Ag2O-Zn. По мнению исследователей, такой выбор позволяет увеличить емкость и количество циклов подзарядки. Попутно отметим, что для стабилизации оксида серебра ученые использовали покрытие из оксида свинца.
"Такого типа поверхностная емкость еще никогда не достигалась. И наш производственный метод доступен и масштабируем... Нашей главной целью было улучшение как производительности батареи, так и производственного процесса", - сказал Лу Инь, один из соавторов исследования.
Эта новая гибкая батарея напечатана на полимерной пленке, которая выдерживает температуры до 200°C. Кроме того, каждый элемент наносится трафаретной печатью на разных слоях. Ученые считают, что этот процесс имеет то преимущество, что его можно использовать в обычных лабораторных условиях. Поэтому при производстве гибких батарей обычно не требуется стерильная вакуумная среда.
По словам руководителей проекта, во время тестовых фаз их батарея прошла не менее 80 циклов зарядки/разрядки. Однако аккумулятор не потерял своей емкости и остался полностью работоспособным. Наконец, исследователи сообщили, что они работают над новым поколением этой батареи. Цель? Более быстрая зарядка и более низкие производственные расходы. С точки зрения применения, данный тип батареи предназначен для новых 5G устройств и конструкции мягких роботов.