由加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員和微電池開發(fā)商ZPower組成的團(tuán)隊(duì)一直在實(shí)驗(yàn)室中忙碌,。結(jié)果是一種具有高度競(jìng)爭(zhēng)性電化學(xué)特性的柔性電池,,并可以通過絲網(wǎng)印刷以低成本進(jìn)行造。
現(xiàn)在,,可以將電池絲網(wǎng)印刷到聚合物薄膜上,,使其具有高度的柔韌性,,與現(xiàn)有技術(shù)的鋰離子電池相比,具有更大的產(chǎn)品設(shè)計(jì)自由度,,并具有極強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,。
由加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員和電池公司ZPower組成的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種氧化銀-鋅電池,其面能量密度比當(dāng)前最先進(jìn)的鋰離子解決方案高5到10倍,。該小組還表示該電池的面積容量比典型的鋰離子電池大10到20倍,,在室溫下可達(dá)到每平方厘米50毫安。
論文的合著者之一,、加州大學(xué)圣地亞哥分校納米工程研究小組博士生盧寅(音譯)說:“這種區(qū)域能力以前從未獲得過,。”該小組的負(fù)責(zé)人是約瑟夫·王(Joseph Wang)教授,。尹補(bǔ)充說道:“我們的制造方法既經(jīng)濟(jì)且可擴(kuò)展,。”
通過降低電路對(duì)交流電的電阻,,該團(tuán)隊(duì)設(shè)法降低了電池的阻抗,,從而實(shí)現(xiàn)了高容量。
尹說:“我們的電池可以圍繞電子設(shè)備設(shè)計(jì),,而不是需要圍繞電池設(shè)計(jì)電子設(shè)備,。”研究人員認(rèn)為由于其靈活性和高容量,,該電池可以用作消費(fèi)電子產(chǎn)品的電源,。
初步試驗(yàn)表明,在80個(gè)循環(huán)之后,,沒有明顯的容量損失跡象,。當(dāng)研究人員反復(fù)扭曲和彎曲電池時(shí),沒有發(fā)現(xiàn)損壞或性能損失,。
ZPower為該項(xiàng)目貢獻(xiàn)了其專有的陰極設(shè)計(jì)和化學(xué)成分,。研究小組指出,氧化銀-鋅陰極具有出色的能量密度,,但電化學(xué)不穩(wěn)定,,導(dǎo)致循環(huán)壽命有限且容量較低。ZPower通過在陰極設(shè)計(jì)中添加氧化鉛涂層解決了該問題,,該涂層改善了機(jī)電穩(wěn)定性并提供了更好的導(dǎo)電性,。
據(jù)微鋰電小組調(diào)查,先前對(duì)柔性電池的嘗試遭受了高生產(chǎn)成本,,因?yàn)檫@些必須在真空和完全無菌的條件下進(jìn)行處理,。柔性氧化銀化學(xué)物質(zhì)高度氧化,易于化學(xué)降解,。通過測(cè)試各種溶劑和粘合劑,,加利福尼亞團(tuán)隊(duì)成功地創(chuàng)建了一種包含氧化銀陰極的油墨配方,可以在幾秒鐘內(nèi)將其快速絲網(wǎng)印刷到聚合物薄膜上,。陰極在幾分鐘內(nèi)變干,。可以絲網(wǎng)印刷集電器,,鋅陽極和隔板,,然后將其堆疊到各層上以制成最終的電池產(chǎn)品。研究人員稱,,卷對(duì)卷絲網(wǎng)印刷工藝可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,。