Det koreanska teamet av professor Keon Jae Lee från institutionen för materialvetenskap och teknik, KAIST har utvecklat ett högpresterande flexibelt helsolid-state-batteri, en viktig energikälla för flexibla displayer.

Den tekniska utvecklingen av tunn och lätt flexibel display har uppmuntrat utvecklingen av flexibla batterier med hög effekttäthet och termisk stabilitet. Även om uppladdningsbara litiumjonbatterier (LIB) har betraktats som en stark kandidat för en högpresterande flexibel energikälla, kompatibla elektroder för böjbara LIB:er är begränsade till endast ett fåtal material (t.ex. organiska material eller nano/mikrostrukturerade oorganiska material blandade med polymerbindemedel). LIB:s prestanda har inte heller varit tillräcklig, därigenom svår att tillämpa på flexibel konsumentelektronik inklusive rullbara displayer.

Dessutom, litiumövergångsmetalloxider som används som katodelektrod måste behandlas i hög temperatur (t.ex. ~ 700 grader för litiumkoboltoxid). Dock, det är inte möjligt att härda metalloxiderna, ett aktivt material, vid denna höga temperatur på flexibla polymersubstrat.

Nyligen, Professor Lees forskargrupp har utvecklat en högpresterande flexibel LIB strukturerad med oorganiska tunna filmer med hög densitet genom att använda en universell överföringsmetod. Den tunna filmen LIB tillverkad på ett glimmersubstrat med hög glödgningstemperatur överförs till polymersubstrat genom en enkel fysisk delaminering av offersubstrat.

Professor Lee sa, "Tillkomsten av ett högpresterande flexibelt tunnfilmsbatteri kommer att påskynda utvecklingen av nästa generations helt flexibla elektroniska system i kombination med befintliga flexibla komponenter såsom display, minne, och LED."

Forskargruppen undersöker för närvarande en laser-lift-off-teknik för att underlätta massproduktion av flexibla LIB:er och 3D-staplingsstrukturer för att förbättra batteriernas laddningstäthet.