Растягиваемая водная литий-ионная батарея. (G) 50% растянута, (h) 180 ° Скручен, (i) сложен и (j) проколота иглой. Кредит: Наука достижения (2025). Doi: 10.1126/sciadv.adu3711
Междисциплинарная команда из Калифорнийского университета, Беркли, Технологического института Джорджии и Гонконгского университета науки и технологий, разработала растягивающуюся самовосстанавливающуюся литиевую батарею, которая остается стабильной после 500 циклов заряда/разряда. В их документе, опубликованной в журнале Наука достиженияГруппа описывает, как они разработали батарею и возможное использование для нее.
За последние несколько лет ученые разрабатывали батареи для различных типов применений. Одним из таких типов является растягиваемая батарея, которая может использоваться в носимой электронике. Недавно команда в Университете Linköping объявила, что разработала жидкую батарею, которая может принять любую форму, позволяя использовать ее в широком спектре применений. В этом новом исследовании команда в Калифорнийском университете в Беркли разработала растягивающуюся батарею, которая также заживает себя.
Растягиваемая литий-ионная аккумуляторная батарея на схему, состоящую из светодиода и преобразователя DC-DC при механическом напряжении, включая 50% растяжение, скручивание 180 ° и складывание. Кредит: Наука достижения (2025). Doi: 10.1126/sciadv.adu3711
Чтобы сделать новую батарею, исследовательская группа начала с Zwitterionic Polymer, который имел как положительный, так и отрицательный заряд. С такими полимерами молекулы воды связываются с заряженными частями, в то время как ионы лития привлекаются негативными частями пластика. Расположение позволяет воде быть плотно связанной в аккумуляторе, снижая риск его расщепления при применении напряжения, в то же время позволяя выпускать ионы лития при желании.
Затем команда добавила акриловую кислоту в качестве скручиваемого и без фторинового гидрогелевого электролита на основе соли с окном стабильности до 3,11 вольт. Конструкция позволила ему вытащить воду из воздуха, еще больше уменьшив возможность расщепления молекул воды при применении электричества.
Растягиваемая литий-ионная аккумуляторная батарея на схему, состоящую из светодиода и преобразователя DC-DC, при неоднократном прохождении иглы в нескольких местах. Кредит: Наука достижения (2025). Doi: 10.1126/sciadv.adu3711
Результирующая батарея составляла всего 19% воды и смогла сохранить стабильность в комнатах с влажностью 50%. Команда проверила свои возможности, прикрепив ее к плате с помощью светодиодных фонарей. Он работал хорошо более месяца, с очень небольшим расщеплением воды. Благодаря своей способности к самовосстановлению, он также смог продолжать работать после растяжения, проколотой иглами, разрезанными бритвами и сложенными.
Больше информации:
Peisheng He et al., Высоковольные гидрогельные электролиты с высоким напряжением обеспечивают механически безопасные растягиваемые литий-ионные батареи, Наука достижения (2025). Doi: 10.1126/sciadv.adu3711
Информация журнала:
Наука достижения
© 2025 Science X Network
Цитирование: Самовосстанавливающиеся литиевые батареи растягиваются, выживают в проколах и сокращениях (2025, 15 апреля), извлеченные 16 апреля 2025 года из этого документа, подлежат авторским праву. Помимо каких -либо справедливых сделок с целью частного исследования или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только для информационных целей.
