მოქნილი ლიპო ბატარეა

ამ აღმოჩენამ აიძულა სხვა მკვლევარები შეექმნათ ახალი ტიპის მოქნილი Li-ion ბატარეები, რომლებიც იყენებენ არასტანდარტულ მასალებს, როგორიცაა ელასტიური პოლიმერები და ორგანული სითხეები აალებადი თხევადი ელექტროლიტების ნაცვლად (ნივთიერება, რომელიც იონებს ორ ელექტროდს შორის გადაადგილების საშუალებას აძლევს). მრავალმა კომპანიამ შეიმუშავა პროდუქცია. ამ ახალ მასალებზე და ეს სტატია შეისწავლის მოქნილი მრავალჯერადი დატენვის ბატარეების ორ ტიპს, რომლებიც ამჟამად ხელმისაწვდომია კომერციული გამოყენებისთვის.

პირველი ტიპი იყენებს სტანდარტულ ელექტროლიტს, მაგრამ პოლიმერული კომპოზიტური გამყოფით, ჩვეულებრივი ფოროვანი პოლიეთილენის ან პოლიპროპილენის მასალის ნაცვლად. ეს საშუალებას აძლევს მას მოხრილი ან ფორმის სხვადასხვა ფორმები მოტეხვის გარეშე. მაგალითად, Samsung-მა ცოტა ხნის წინ გამოაცხადა, რომ მათ შეიმუშავეს ისეთი ბატარეა, რომელსაც შეუძლია შეინარჩუნოს ფორმა შუაზე დაკეცის შემთხვევაშიც კი. ეს ბატარეები უფრო ძვირია, ვიდრე ტრადიციული, მაგრამ შეიძლება უფრო დიდხანს გაგრძელდეს, რადგან სქელი ელექტროდებისა და გამყოფების შიდა წინააღმდეგობა ნაკლებია. თუმცა, ერთი ნაკლი არის მათი შედარებით დაბალი სიმძლავრის სიმჭიდროვე: მათ შეუძლიათ მხოლოდ იმდენი ენერგიის შენახვა, რამდენიც მსგავსი ზომის Li-ion ბატარეას და არ შეიძლება დატენვა სწრაფად.

ამ ტიპის Li-ion ბატარეა ამჟამად გამოიყენება Wearable Sensors-ში სხეულის სასიცოცხლო ნიშნების მონიტორინგისთვის, მაგრამ ის ასევე შეიძლება ინტეგრირებული იყოს ჭკვიან ტანსაცმელში. მაგალითად, Cute Circuit ამზადებს კაბას, რომელიც თვალყურს ადევნებს ჰაერის დაბინძურების დონეს და აფრთხილებს მომხმარებლებს უკანა LED დისპლეის საშუალებით, როდესაც მაღალი დონეა მატარებლის უშუალო სიახლოვეს. ამ სახის მოქნილი ბატარეის გამოყენება გაადვილებს სენსორების პირდაპირ ჩართვას ტანსაცმელში მოცულობის ან დისკომფორტის დამატების გარეშე.

ლითიუმის ბატარეები ფართოდ გამოიყენება სამომხმარებლო პროდუქტებში, როგორიცაა მობილური ტელეფონები და ლეპტოპები, მაგრამ მისი შესაძლებლობების გაუმჯობესებამ (ძაბვა, წონა) შეიძლება გამოიწვიოს სასარგებლო აპლიკაციები, როგორიცაა სამედიცინო მოწყობილობები და ელექტრო მანქანები. მას შემდეგ, რაც ბატარეების უმეტესობა იყენებს ხისტი გარსაცმით მოთავსებულ ელექტროდებს, ჩატარდა ფართო გამოკვლევა იმის შესახებ, შეიძლებოდა თუ არა მოქნილი ბატარეის შემუშავება, რომელიც საშუალებას მისცემს სხვადასხვა ფორმის და პოტენციურად უფრო მძლავრი მოწყობილობების შექმნას.

ამჟამად ხელმისაწვდომ ელექტრომობილებს აქვთ შეზღუდული დიაპაზონი ბატარეების დაბალი სიმძლავრის სიმკვრივის გამო, რაც გამოწვეულია ხისტი გარსაცმების გამოყენებით. მოქნილი ბატარეები ასევე შეიძლება ჩაიცვათ ტანსაცმელზე ან შეფუთოთ არარეგულარულ ზედაპირებზე, რაც ახალ შესაძლებლობებს უხსნის ტარების ტექნოლოგიას. გარდა ამისა, უფრო დიდი მოქნილობა ნიშნავს, რომ ბატარეები შეიძლება ინახებოდეს მჭიდრო სივრცეში და შეესაბამებოდეს უჩვეულო ფორმებს; ამან შეიძლება გამოიწვიოს უფრო მცირე ზომის ბატარეები, ვიდრე ანალოგიურად შეფასებული ჩვეულებრივი.

შედეგები:

მოქნილი ბატარეა, რომელიც იყენებს ლითონის ფოლგას ხისტი ელექტროდების ნაცვლად, შექმნეს კალიფორნიის უნივერსიტეტის მკვლევარებმა, ბერკლიში. დიზაინი გვპირდება უკეთეს შესრულებას, ვიდრე ამჟამინდელი მოწყობილობები, რადგან ის შედგება რამდენიმე თხელი ფურცლისგან, რომლებიც ერთმანეთთან არის დაწყობილი, რაც იწვევს ენერგიის მაღალ სიმკვრივეს და რჩება სრულიად მოქნილი. სხვა მასალების გამოყენების წინა მცდელობები, როგორიცაა გრაფენი, წარუმატებელი აღმოჩნდა ამ სტრუქტურების მყიფეობისა და მასშტაბურობის ნაკლებობის გამო. თუმცა, ახალი ლითონის კილიტა დიზაინი მიჰყვება მსგავს სტრუქტურას, როგორც კომერციული ლითიუმ-იონური ბატარეები და საშუალებას აძლევს ამ ერთეულების წარმოებას სამრეწველო მასშტაბით, სირთულეების გარეშე.

პროგრამები:

მოქნილ ლიპო ბატარეებს შეუძლიათ გამოიწვიონ სამედიცინო მოწყობილობები, რომლებიც უფრო ადვილად იცვამენ სხეულს, ელექტრომობილებს უფრო დიდი დიაპაზონით, ტარების ტექნოლოგიას, რომელიც ხელს არ უშლის მოძრაობას და სხვა აპლიკაციებს, რომლებიც სარგებლობენ ამ გაზრდილი მოქნილობით.

დასკვნა:

კალიფორნიის უნივერსიტეტის ბერკლიში ჩატარებულმა კვლევამ წარმოადგინა მოქნილი ბატარეა, რომელიც შედგება ლითონის ფოლგის ფურცლებისგან, მყიფე გრაფენის მასალის გამოყენების გარეშე. ეს დიზაინი უზრუნველყოფს გაზრდილი ენერგიის სიმკვრივეს, ვიდრე მიმდინარე მოწყობილობებს, ხოლო რჩება სრულიად მოქნილი. მოქნილ ლიპო ბატარეებს ასევე აქვთ პოტენციური გამოყენება ელექტრო მანქანებში, ტარების ტექნოლოგიაში და სხვა სფეროებში, სადაც გაზრდილი მოქნილობა ხელსაყრელია.