Развитие мягких роботов и гибких носимых устройств сдерживает один ключевой элемент — аккумулятор. В то время как полупроводники и печатные платы могут быть гибкими, сами батареи, как правило, остаются жёсткими. Китайские ученые разработали эластичный и прозрачный литий-ионный аккумулятор, которые растягивается до 5000% от своей первоначальной длины. Он разработан на основе технологий и материалов для контактных линз. Один из прототипов батареи показал стабильную емкость в течение 1000 циклов зарядки/разрядки с деградацией 1% после первых 30 циклов. Емкость новой батареи в 6 раз больше, чем у традиционных аккумуляторов с жидким электролитом.

Ученые-материаловеды из Нанкинского университета почты и телекоммуникаций сообщают, что их батарея вдохновлена обычными контактными линзами и включает некоторые их компоненты. Для создания аккумулятора ученые изготовили тонкую пленку из проводящей пасты. Эта паста содержит сажу, серебряные нанопроволоки, а также катодные и анодные материалы на основе лития. Затем они поместили эту пленку между слоями полидиметилсилоксана — прозрачного эластичного материала, который используется в контактных линзах и позволяет им сохранять форму, оставаясь при этом гибкими. Напоследок, полидиметилсилоксан обработали солью лития. Под воздействием света эта соль придала материалу эластичные свойства, напоминающие резину.

По словам исследователей, емкость гибкого литий-ионного аккумулятора на 600% больше емкости аккумулятора на основе жидкого электролита. Их батарея сохраняла емкость дольше, чем жидкий электролит, в течение 67 циклов зарядки. В других прототипах с использованием той же гибкой батареи удалось добиться относительно стабильной емкости в течение 1000 циклов зарядки с деградацией 1% после первых 30 циклов. Жидкий электролит в аналогичных условиях теряет 16% емкости. Помимо этого, гибкий аккумулятор можно сгибать, скручивать и растягивать без ущерба для его работоспособности.

Эластичный полидиметилсилоксан, составляющий большую часть конструкции, прозрачный. Это свойство позволит использовать аккумулятор в устройствах с акцентом на дизайн — смарт-часах, умной одежде и незаметных медицинских носимых гаджетах. В дальнейшем технология может найти применение в гибких, сворачивающихся и даже растягивающихся дисплеях.

Источник: ХайТек+