Ученые превратили кубик сахара в гибкий аккумулятор

Ученые из Техасского университета в Остине создали эластичный аккумулятор на базе оксида графена и полимера. Любопытно, что в качестве шаблона для электродов они применяли простой кубик сахара. Полученный аккумулятор возможно многократно растянут на 50 процентов без повреждения.

Изучение размещено в издании Advanced Materials.

Эластичная электроника быстро начинается, например, уже пара лет существуют прототипы эластичных дисплеев от разных компаний, а кое-какие из них планируют в ближайшие несколько лет выпустить серийные образцы. Но, чтобы собрать всецело эластичное устройство, кроме экрана нужно сделать эластичными и остальные части, такие как аккумулятор. Не смотря на то, что существуют кое-какие разработки в данной области, эта разработка еще находится в начале собственного развития.

Схема создания электродов. Hongsen Li et al. / Advanced Materials, 2017

Инженеры из Техасского университета предложили новый метод получения таких аккумуляторная батарей. Для того, чтобы получить пористую и эластичную структуру, они решили применять полимер и сахар. Сперва кубик сахара поместили в раствор прекурсоров для синтеза полидиметилсилоксана.

По окончании того, как сахар впитывал в себя раствор, его поместили в печь с температурой 120?, а после этого промыли водой. В следствии сахар растворился и покинул по окончании себя затвердевший губчатый полимер, по структуре соответствующий исходному кубику сахара.

Дабы придать полимеру проводящие особенности его поместили в раствор оксида графена в деионизированной воде и пара раз отжали, дабы раствор заполнил все поры в губке. Потому, что оксид графена есть непроводящим, губку обрабатывали парами иодоводорода для получения восстановленного оксида графена. Дабы перевоплотить электроды в анод и катод на них нанесли VOPO4 и жёсткий углерод, соответственно.

Потому, что главной целью было создание всецело эластичного и растяжимого аккумулятора, в качестве электролита было решено применять полимерный натрий-ионный гель-электролит в виде прозрачной эластичной пластины.

Демонстрация гибкости аккумулятора. Hongsen Li et al. / Advanced Materials, 2017

Для наглядной демонстрации гибкости инженеры собрали повязку, складывающуюся из светодиода и аккумулятора, и закрепили ее на локте. При разгибании и сгибании руки светодиод продолжает непрерывно гореть, не обращая внимания на достаточно сильное растяжение питающего его аккумулятора.

Представленная батарея продемонстрировала не только хорошие механические характеристики, вместе с тем и одни из лучших электрохимических особенностей среди известных эластичных аккумуляторная батарей. К примеру, она сохранила около 90 процентов изначальной емкости по окончании ста растяжений до 50 процентов.

Ученые сохраняют надежду, что их разработка имеет громадные возможности в носимой электронике, а применение вторых полимеров разрешит повысить механические характеристики.

Из уже существующих аналогичных разработок возможно привести в пример эластичный литий-ионный аккумулятор, представленный Panasonic в 2016 году. Аккумулятор выдерживает многократные сгибания впредь до радиуса 25 миллиметров и перекручивание до 25 градусов. В рамках совершённых опытов аккумулятор толщиной 0,55 миллиметра по окончании тысячи сгибаний продемонстрировал понижение емкости на один процент, такой же итог аккумулятор продемонстрировал по окончании тысячи скручиваний на 25 градусов.

Создатель: Григорий Копиев.

Случайные записи:

• Российские ученые рассказали о запуске коллайдера на рекордной энергии
• Модная фраза 2007 г. – солнце – горячее!

Кубик сахара, ложка воды и 8 минут

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Ученые при помощи слез измеряют уровень сахара в крови

  Для большинства людей, живущих с диабетом, бессчётные и болезненные уколы, нужные чтобы осуществлять контроль уровень сахара в крови, являются жизненной…

• Топливные элементы на сахаре – будущее аккумуляторов для мобильных телефонов

  Исследователи окрылены идеей биобатареек – устройств, талантливых генерировать электричество на базе простых биологических процессов. Большая часть из…

• Ученые вырастили клубнику без сахара

  20010,0,3500, Фермеры из индийского города Рамнагар, расположенного в штате Уттаракханд в округе Найнитал, удивили весь мир тем, что культивировали…

• Кто превратил сахару в пустыню?

  Скотоводы имели возможность нанести решающий удар по неустойчивой экосистеме на севере Африки. Приблизительно шесть тысяч лет назад Сахара была зеленой и…