Tillverkning av Zn-PANI-cell i godtyckliga geometrier. (a) Optisk bild av tryckta burkar och lockstrukturer i olika förpackningsformer och storlekar. (b) Schematiska diagram som illustrerar den integrerade monteringsprocessen för ett representativt H-format Zn-PANI-batteri. (c) Optiska bilder av monterade Zn-PANI-batterier i ring-, H-, och cylindriska former. (d) Optisk bild av det sfäriska Zn-PANI-batteriet som visar cellspänningen. (e) Optisk bild av en LED som drivs av två H-formade Zn-PANI-batterier anslutna i serie. (f) Hastighetskapacitet och (g) cykelprestanda för ett cylindriskt Zn-PANI-batteri mätt inom ett spänningsfönster på 0,7-1,7 V vid olika C-hastigheter. Kreditera: ACS Nano (2018). DOI:10.1021/acsnano.8b02744
Ett team av forskare från Korea Advanced Institute of Science and Technology, Harvard University och Korea Research Institute of Chemical Technology har utvecklat ett sätt att göra batterier i nästan vilken form som helst som man kan tänka sig. I deras tidning publicerad i tidningen ACS Nano , forskarna beskriver processen som används för att göra batterierna och den enhet de skapade för att bevisa konceptet ljud.
Formerna på många små enheter begränsas av gränserna för batteriets form - smarta klockor, till exempel. Små batterier är vanligtvis myntformade, rektangulär, cylindrisk eller påsformad. Forskarna med denna nya insats utvecklade ett nytt sätt att göra ett batteri som kan vara nästan vilken form som en produkttillverkare kan designa.
Forskarna rapporterar att de valde zinkjonbatterier eftersom de kan användas säkert utomhus-det beror på att de använder vattenbaserade elektrolyter. De tittade på tillverkningsmetoder som används för olika produkter, söker efter tekniker för att göra batterikomponenter i olika former. För katoden, de fann att elektrospinning tillät batterier att klippas till en önskad form. För vissa andra delar, de använde mikromaskinering. För förpackning, de använde stereolitografi. De elektriska anslutningarna producerades med en 3D-skrivare. De lade ihop alla sina idéer och producerade några batterier i form av bokstäver, ringar och cirklar.
För att testa deras idéer, forskarna skapade ett batteri som kan användas för att driva en ljussensor fäst på en ring som bärs på fingret. Genom att framgångsrikt demonstrera en sådan enhet, laget visade att deras idéer var sunda. De noterar att samma process kan användas för att skapa andra nya enheter, och att andra alternativ också är tillgängliga, som att använda zink-manganbatterier för att driva en grafen-superkondensator.
Forskarna noterar också att designbatterierna de skapade kan laddas ur mycket snabbt - och kan laddas helt på bara några minuter. De föreslår att deras batterier kan användas i sådana applikationer som implanterbara eller bärbara enheter och andra nya produkter.
© 2018 Science X Network
