Версия для слабовидящих
Аккумулятор в форме сердца напечатали на стенке чашки Печать Email
Новости науки
12.08.2015

Команда исследователей из Национального института науки и технологий Ульсана в Южной Корее во главе с доктором Сан-Ёном Ли (Sang-Young Lee) разработала новую методику трёхмерной печати литиево-ионных аккумуляторов практически на любой поверхности. Данная разработка потенциально способна сыграть большую роль в развитии гибкой электроники будущего, сгибаемых дисплеев и экранов, а также "умной" одежды с интегрированной в неё электроникой.

На сегодняшний день коммерческие модели литиево-ионных аккумуляторов могут быть изготовлены только в одной определённой форме и размере. Считается, что в батареи станут гибкими и легко изготавливаемыми. Команда Ли приблизила будущее на шаг: инженеры напечатали с помощью 3D-принтера полностью функциональный аккумулятор на стенке чашки. Таким образом учёные доказали, что однажды подобные устройства могут быть напечатаны где угодно.

Статья с описанием эксперимента была опубликована в научном журнале Nano Letters.

Файл загружен. Размер: 60009 байт

Процесс стандартного изготовления литиево-ионных аккумуляторов подразумевает, что электроды и разделяющие мембраны собираются вместе и упаковываются в металлические корпуса, которые затем заливаются жидким электролитом. Разделительные мембраны предназначены для того, чтобы предотвратить контакт между электродами. Проблема заключается в следующем: жидкие электролиты являются горючими веществами и могут протекать, если придать недостаточно продуманную форму и размер аккумулятору.

Методика, разработанная Ли и его командой, не требует введения жидких электролитов или использования разделительных мембран. Вместо этого электролит решили изготовить в виде пасты, а электроды — из суспензии: всё это последовательно печатается на требуемой поверхности, а затем подвергается воздействию ультрафиолета для отверждения.

Электролитная паста наносится между электродами и потому одновременно играет роль и разделителя. Суспензия и паста также могут быть напечатаны по трафарету, что позволяет придать конечному продукту — аккумулятору — практически любую форму и конструкцию.

"Все компоненты батареи, такие как катоды, аноды и электролиты, могут быть напечатаны на произвольных объектах даже в самой сложной геометрии. Мы полагаем, что такая методика производства аккумуляторов обеспечит большое будущее носимой электронике", — утверждает Ли.

Чтобы проверить работоспособность своей технологии, учёные провели три последовательных эксперимента: сначала они напечатали батарею в форме сердца на стенке чашки, затем встроили похожий аккумулятор в стекло очков, по форме напоминающих Google Glass, и, наконец, напечатали аккумулятор в виде букв PRISS на листе бумаги.

Файл загружен. Размер: 36018 байт

Во всех трёх случаях аккумуляторы были встроены в поверхности объектов, на которых их печатали, и со стороны казалось, что на них нет вообще никаких дополнительных устройств. Тем не менее, батареи оказались довольно производительными: когда к ним подключили провода, оказалось, что они способны питать светодиоды.

В целом, производительность созданных командой Ли аккумуляторов вполне сравнима с аналогичными 3D-печатными гибкими устройствами. Спустя 30 циклов зарядки они сохраняют до 90% от своей первичной работоспособности без заметных изменений в показателе электрического сопротивления.

Тем не менее, в будущем учёные планируют улучшить своё устройство, повысив его потенциальный срок службы и увеличив плотность сохраняемой энергии. Также исследователи подбирают оптимальную методику трёхмерной печати для новых аккумуляторов. 

Источник - http://www.vesti.ru/doc.html?id=2651359

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта