Американские учёные создали гибкую батарею с помощью трафаретной печати. Её можно складывать без снижения производительности и ёмкости. Кроме того, она превосходит стандартные литий-ионные по плотности энергии на единицу площади в десять раз.
Новая гибкая аккумуляторная батарея создана группой исследователей Инженерной школы Джейкобса при Калифорнийском университете в Сан-Диего совместно с фирмой ZPower. В статье, опубликованной 7 декабря 2020 года, ученые рассказали об этом новшестве. Батарея обеспечивает плотность энергии на единицу площади в десять раз большую, чем у стандартной литий-ионной батареи.
Аккумулятор, полученный методом трафаретной печати, имеет катод из оксида серебра (AgO) и цинковый анод (AgO-Zn). В обычных гибких батареях используются Ag2O-Zn. Исследователи считают такой выбор способствующим увеличению емкости и количества циклов подзарядки. Для стабилизации оксида серебра ученые применили покрытие из оксида свинца.
«Никогда прежде не наблюдалось такой высокой поверхностной емкости. Наш метод производства доступен и поддаётся масштабированию… Наша главная цель – повышение эффективности работы аккумуляторов и технологических процессов. «, — сказал Лу Инь, один из соавторов исследования.
Новая гибкая батарея изготовлена на полимерной пленке, способной выдерживать температуры до 200°С. Каждый элемент наносится трафаретной печатью на различных слоях. Ученые полагают, что этот процесс обладает преимуществом в возможности применения в обычных лабораторных условиях. В связи с этим при производстве гибких батарей обычно не требуется стерильная вакуумная среда.
Руководители проекта заявили, что во время тестовых фаз батарея прошла не менее 80 циклов зарядки/разрядки без потери емкости и сохранила работоспособность. Исследователи работают над новым поколением этой батареи, которое позволит заряжать её быстрее и снизить производственные расходы. Она предназначена для новых устройств 5G и мягких роботов.