Учени създадоха нова самолекуваща се литиево-йонна батерия, която е разтеглива, гъвкава и изключително устойчива на физически повреди като пробождане, порязване и усукване. Технологията е дело на мултидисциплинарен екип от Калифорнийския университет в Бъркли, Технологичния институт в Джорджия и Хонконгския университет за наука и технологии, а резултатите са публикувани в списание Science Advances.

Гъвкава и устойчива батерия за бъдещето на носимата електроника

Разтегливата водна литиево-йонна батерия демонстрира стабилност след над 500 цикъла на зареждане и разреждане, като запазва функционалността си дори при 50% разтягане, 180° усукване, сгъване и пробиване с игла.

Тази батерия отговаря на нуждите на следващото поколение гъвкава и носима електроника, като умни часовници, дрехи с вградени сензори и имплантируеми медицински устройства, при които е необходима устойчивост на деформации и висока надеждност.

Как работи новата литиева батерия?

Екипът използва цивитерионен полимер, съдържащ както положителни, така и отрицателни заряди. Водните молекули се свързват със заредените части, а литиевите йони – с отрицателните. Това позволява стабилна вътрешна структура, устойчива на разцепване при електрически товар, като същевременно осигурява добра йонна проводимост.

Ключовите компоненти включват:

  • Акрилова киселина като кръстосано свързващо вещество

  • Безфлуорен хидрогелен електролит, базиран на литиева сол

  • Стабилен волтажен прозорец до 3,11 V

  • Съдържание на вода от едва 19%, което позволява работа при 50% влажност

Устойчивост и практическо приложение

Батерията беше успешно интегрирана в електронна платка с LED осветление и функционира стабилно повече от месец, без значително разцепване на водата. Дори след механични повреди като рязане с бръснач, пробождане и усукване, тя автоматично възстановява структурата си и продължава да работи нормално.

Потенциални приложения

Технологията отваря врати за създаването на:

  • Издръжливи батерии за носими устройства

  • Гъвкави медицински импланти

  • Електроника за екстремни условия

  • Умни тъкани и дрехи с автономно захранване

Самолекуващите се литиево-йонни батерии са част от бъдещето на устойчивата и интелигентна електроника. Тази разработка е още една крачка напред към надеждни, безопасни и адаптивни енергийни източници за динамичния технологичен свят.

Източник: TechXplore