能源界网讯:据外媒报道,韩国科学技术研究所的研究人员开发了一种高容量锂离子电池,该电池具有足够的柔韧性,可以拉伸。
在科学家Jeong Gon Son的带领下,该小组创建了一种类似手风琴的微结构,该结构使不可拉伸的材料具有结构可拉伸性,从而以蜂窝状构造了一个向内弯曲的微电极框架。
可拉伸电池制造过程的示意图。(图片由韩国科学技术学院提供)。
向内突出的蜂窝状框架由用作幕帘的原子厚石墨烯和形成纳米级绳的碳纳米管组成。
科学家们在ACS Nano 期刊上发表的 一篇论文中表示,他们能够使用径向压缩工艺使蜂窝状复合材料框架向内突出。此过程类似于韩国大米卷或紫菜包饭的卷制,并产生了可拉伸的特性。
该结构可拉伸电极仅由电极材料构成,并由可拉伸凝胶电解质和可拉伸包装组装而成。这些元素阻挡空气和水分,防止电解质泄漏。
根据支持者的说法,这种可拉伸电池显示出了5.05 mAh/cm2的高容量,在重复(高达500次)拉伸释放循环下,其电化学性能达到50%的应变,在空气条件下100次循环后的长期稳定性达到95.7%。
Jeong Gon Son在媒体声明中说:“ 通过这项研究开发的可拉伸锂离子电池,有望在可拉伸能量存储系统方面呈现出新的范例,以进一步开发可穿戴和可植入人体的电子设备。”
在研究人员看来,高性能可穿戴设备的快速增长的市场对以类似于人体皮肤和器官的柔性和可伸展 形式设计能量存储机制的需求日益增加 。