UBC 研究人员创造了第一个既灵活又可清洗的电池。即使在扭曲或拉伸到正常长度的两倍或被扔进洗衣店后,它也能正常工作。
UBC 应用科学学院博士后 Ngoc Tan Nguyen 博士说:“可穿戴电子产品是一个巨大的市场,可拉伸电池对其发展至关重要中国机械网okmao.com。” “然而,到目前为止,可拉伸电池还不能清洗。如果它们要承受日常使用的需求,这是必不可少的补充。”
Nguyen 博士及其同事开发的电池提供了许多工程进步。在普通电池中,内层是包裹在刚性外部的硬质材料。UBC 团队通过将关键化合物(在这种情况下为锌和二氧化锰)研磨成小块,然后将它们嵌入橡胶塑料或聚合物中,使它们具有可拉伸性。该电池包括几个包裹在相同聚合物外壳内的这些聚合物的超薄层。这种结构形成了气密、防水的密封,可通过重复使用确保电池的完整性。
团队成员 Bahar Iranpour 是一名博士生,他建议将电池扔进水槽以测试其密封性。到目前为止,该电池已经受了 39 次洗涤循环,该团队希望在继续开发该技术的同时进一步提高其耐用性。
“我们将我们的原型在家用和商用洗衣机中进行了实际的洗衣循环。它们完好无损且功能齐全,这就是我们知道这种电池真正具有弹性的原因,”Iranpour 说。
锌和二氧化锰化学成分的选择还具有另一个重要优势。“我们选择了锌锰,因为对于贴在皮肤上的设备,它比锂离子电池更安全,锂离子电池在破裂时会产生有毒化合物,”Nguyen 说。
一个负担得起的选择
正在进行的工作是增加电池的功率输出和循环寿命,但这项创新已经引起了商业兴趣。研究人员认为,当新电池准备好供消费者使用时,它的成本可能与普通可充电电池相同。
“所使用的材料成本非常低,因此如果大量生产,它会很便宜,”负责监督这项工作的 UBC 先进材料和工艺工程实验室主任、电气和计算机工程教授 John Madden 博士说。除了用于测量生命体征的手表和贴片外,电池还可能与可以主动改变颜色或温度的衣服集成在一起。
“可穿戴设备需要电力。通过创造柔软、可拉伸和可清洗的细胞,我们正在让可穿戴电力变得舒适和方便。”