Vedci vytvorili novú formu ohybnej Li-Ion batérie: Chytré hodinky môžu byť tenšie
Tím vedcov z Columbian University pod vedením profesora Yuan Yanga predstavil nový typ ohybnej batérie, ktorá prináša unikátnu konštrukciu, vďaka ktorej je dosiahnutá rekordná hustota a teda aj kapacita, ktorú môže batéria mať v daných rozmeroch. Ide zatiaľ o najlepší pomer v porovnaní s už predstavenými rôznymi prototypmi od ďalších tímov či technologických spoločností.
S príchodom nositeľností začína veľký zhon po batériách, ktoré by boli flexibilné a to ako pre stabilnú konštrukciu, keď je batéria stále ohnutá v určitom uhle, tak pre ohybné konštrukcie, ktorá by našli uplatnenie v menších zariadeniach ako rôzne športové trackery, chytré hodinky, pásky a podobne.
Po vzore prírody
Pri štandardnej materiálovej konštrukcii Li-Ion batérie nie je možný ohyb, respektíve akákoľvek zmena má za následok poškodenie rozloženia jednotlivých materiálov, z ktorých je batéria tvorená, čo môže viesť k obmedzeniu funkčnosti batérie, zníženiu kapacity, alebo v krajnom prípade aj kompletnému poškodeniu.
Vedci sa pri novom type ohybnej batérie nechali inšpirovať prírodou, konkrétne chrbticou. Chrbtica sa skladá z pevných a tvrdých stavcov, medzi ktorými sa nachádzajú mäkké medzistavcové platničky. Vďaka tomu je zaistená nielen vysoká pevnosť, ale tiež veľmi dobrá ohybnosť. Skrátka ideálne hybridné riešenie.
Práve tento koncept je použitý aj u tohto typu ohybnej batérie, keď sa kombinujú ako malé pevné časti, v ktorých sa ukladá energia, tak aj mäkké časti, medzi ktorými je zabezpečené prepojenie.
Samotná výroba potom prebieha tak, že sa jednotlivé vrstvy elektród narežú na samostatné prúžky, ktoré sa potom obmotajú okolo hlavnej spojenej časti a následkom toho vznikne batériová "chrbtica" (viď obrázok).
Zdroj:
Columbia Engineering
Najvyššia hustota
Unikátna konštrukcia aj použité materiály umožnili, že sa tento typ batérie pýši aj rekordnou hustotou uloženia energie. Podľa vyjadrenia sa prototyp chváli 85 percentnou hustotou batérií, ktoré sú bežne dostupné na trhu a nie sú vôbec ohybné.
Batéria tiež dokazuje, že je veľmi stabilná aj pri náročných podmienkach, keď dochádza nielen k ohýbaniu, ale aj prekrúcaniu. Ako je možné vidieť na videu, napätie je aj za týchto podmienok stále stabilné, čo je dôležité pre prípadnú konštrukciu s akýmkoľvek typom elektronického zariadenia. Po následnom skúmaní tiež vedci preverili, že nedošlo k žiadnemu mechanickému poškodeniu konštrukcie či použitých materiálov.
Tenšie chytré hodinky s dlhšou výdržou
Ako sme už spomenuli, ohybné batérie majú veľký potenciál u nositeľných technológií, ktoré sa umiestňujú priamo na telo. Typickým príkladom sú chytré hodinky alebo športové trackery. Namiesto toho, aby pevná a veľká batéria musela byť priamo v hodinkách pod displejom, čo automaticky zväčšuje ich konštrukciu, môže byť ohybná batéria integrovaná do remienka, ktorý bude stále tenký a ohybný podobne ako ten klasický len povedzme zo silikónu.
Vďaka tomu bude možné výrazne zmenšiť alebo aj úplne odstrániť batériu v samotnej hlavnej časti s displejom, ktorá tak bude môcť byť oveľa tenšia a teda aj príjemnejšia a pohodlnejšia na každodenné nosenie aj športové použitie.