PolyU:s nya lätta textillitiumbatteri uppvisar hög energitäthet på mer än 450 Wh/L, och utmärkt flexibilitet – med en böjningsradie på mindre än 1 mm, och vikbarhet på över 1, 000 cykler med marginell kapacitetsförsämring. I jämförelse, det befintliga böjbara litiumbatteriet kan bara nå en böjningsradie på cirka 25 mm, och med mycket lägre prestanda på mindre än 200 Wh/L. Textillitiumbatteriet, mindre än 0,5 mm tjock, har även snabb laddning/urladdning, och lång livslängd jämförbar med konventionella litiumbatterier.[Se bilagan för detaljerad jämförelse av prestanda mellan PolyU:s textillitiumbatteri och andra batterier]

Innovationen som utvecklats av forskargruppen vid PolyU:s Institute of Textiles and Clothing (ITC) har tagit tre priser på den 47:e internationella utställningen för uppfinningar i Genève som hölls i april i år, nämligen en guldmedalj och två Special Merit Awards.

Professor ZHENG Zijian, som leder ITC-forskargruppen, sa, "Bärbar teknologi har utsetts till nästa globala stora marknadsmöjlighet efter smartphones. Globala marknadsintäkter för bärbara enheter förutspås växa med stormsteg, över 20 % årligen, att nå 100 miljarder USD till 2024. Eftersom all bärbar elektronik kommer att kräva bärbar energiförsörjning, vår nya teknologi för tillverkning av textillitiumbatterier erbjuder lovande lösning för ett brett spektrum av nästa generations applikationer, allt från sjukvård, infotainment, sporter, flyg, mode, IoT [Internet of Things] för alla avkännings- eller spårningsanvändningar som till och med kan överträffa vår fantasi idag."

Litiumbatteri är för närvarande det dominerande uppladdningsbara batteriet på marknaden på grund av dess relativt höga energitäthet och långa livslängd. Eftersom konventionella skrymmande tunga litiumbatterier är svåra att använda i bärbara enheter, under det senaste decenniet, forskare har ansträngt sig för att utveckla böjbart litiumbatteri, ofta genom att använda metallfolier som strömavtagare. Dock, det är bara fram till uppkomsten av PolyU:s textillitiumbatteri som flaskhalsarna över energitätheten, flexibilitet, mekanisk robusthet och cykelstabilitet att kunna åtgärdas.

Genom att tillämpa PolyU:s patenterade nya teknologi för Polymer-Assisted Metal Deposition (PAMD), mycket ledande metall, koppar (Cu) och nickel (Ni) avsätts enhetligt och konformt på förbehandlade tyger. Sådana tillverkade metalltyger, med lågt arkmotstånd och stor yta, fungera som strömavtagare i batteri. Efter tillsats av aktiva material för att fungera som katod och anod, de metalliska tygerna, tillsammans med separator och elektrolyt, är monterade i textillitiumbatteriet.

Laboratorietester utförda av ITC-teamet har bevisat den extremt höga mekaniska stabiliteten, hållbarhet och säkerhet för textillitiumbatteriet under deformation. När batteriet upprepade gånger viks på mitten, vridna i olika vinklar eller fritt skrynkliga, dess spänningsfönster förblev oförändrat. Böjtest visade att batteriet kan böjas över 1, 000 gånger med marginell kapacitetsförsämring. Säkerhetstester utförda genom kontinuerlig hamring, trimning med sax och penetrering med spik visade att batteriet stabilt kan ge uteffekt för de elektroniska komponenterna utan risk att fatta eld eller spricka.