La novedosa y ligera batería de litio textil de PolyU demuestra una alta densidad de energía de más de 450 Wh / L, y una excelente flexibilidad, con un radio de curvatura de menos de 1 mm y una capacidad de plegado de más de 1,000 ciclos con una degradación de la capacidad marginal. En comparación, la existenteLa batería de litio flexible solo puede alcanzar un radio de curvatura de aproximadamente 25 mm, y con un rendimiento mucho menor de menos de 200 Wh / L.La batería de litio textil, de menos de 0,5 mm de espesor, también posee una capacidad de carga / descarga rápida y un ciclo largo.vida comparable con las baterías de litio convencionales.
La innovación desarrollada por el equipo de investigación del Instituto de Textiles y Ropa ITC de PolyU ha obtenido tres premios en la 47a Exposición Internacional de Invenciones de Ginebra, celebrada en abril de este año, a saber, una Medalla de Oro y dos Premios Especiales al Mérito.
El profesor ZHENG Zijian, que dirige el equipo de investigación del ITC, dijo: "La tecnología portátil ha sido nombrada como la próxima gran oportunidad de mercado mundial después de los teléfonos inteligentes. Se prevé que los ingresos del mercado mundial para dispositivos portátiles crecerán a pasos agigantados, más del 20%anualmente, para llegar a US $ 100 mil millones para 2024. Como todos los dispositivos electrónicos portátiles requerirán un suministro de energía portátil, nuestra novedosa tecnología en la fabricación de baterías de litio textil ofrece una solución prometedora para una amplia gama de aplicaciones de próxima generación, que van desde el cuidado de la salud, el infoentretenimiento, el deporte, el sector aeroespacial., moda, IoT para cualquier uso de detección o seguimiento que incluso pueda exceder nuestra imaginación de hoy ".
La batería de litio es actualmente la batería recargable dominante en el mercado debido a su densidad de energía relativamente alta y su larga vida útil. Como la batería de litio pesada voluminosa convencional es difícil de usar en dispositivos portátiles, durante la última década, los científicos se han esforzado endesarrollar baterías de litio flexibles, a menudo utilizando láminas de metal como colectores de corriente. Sin embargo, es solo hasta la aparición de la batería de litio textil de PolyU que se pueden abordar los cuellos de botella sobre la densidad de energía, la flexibilidad, la robustez mecánica y la estabilidad del ciclo.
Aplicando la novedosa tecnología patentada de PolyU de deposición de metal asistida por polímero PAMD, el metal altamente conductor, el cobre Cu y el níquel Ni se depositan de manera uniforme y conforme en telas pretratadas. Estas telas metálicas fabricadas, con baja resistencia de láminay una gran superficie, sirven como colectores de corriente en la batería. Después de agregar materiales activos para actuar como cátodo y ánodo, las telas metálicas, junto con el separador y el electrolito, se ensamblan en la batería de litio textil.
Las pruebas de laboratorio realizadas por el equipo del ITC han demostrado la extremadamente alta estabilidad mecánica, durabilidad y seguridad de la batería de litio textil bajo deformación. Cuando la batería se pliega repetidamente por la mitad, se retuerce en diferentes ángulos o se arruga libremente, su ventana de voltaje permanece sin cambiosLa prueba de flexión demostró que la batería se puede doblar más de 1,000 veces con una degradación de la capacidad marginal. Las pruebas de seguridad realizadas por martilleo continuo, recorte con tijeras y penetración con clavos demostraron que la batería puede proporcionar de forma estable la potencia de salida de los componentes electrónicos sin riesgo de incendio.o estallar
[1] La resistencia de la lámina es una propiedad importante de los materiales conductores, ya que cuantifica la capacidad de transportar cargas de los materiales. Cuanto menor es la resistencia de la lámina, más rápido es el transporte.
[2] En general, cuanto más grandes son las áreas de superficie para cargar materiales de ánodo y cátodo, mayor es la estabilidad, mayor velocidad de carga / descarga y mejor flexibilidad es la batería. Aplicando la tecnología PAMD patentada de PolyU para controlar el tiempo de deposición, el espesory la resistencia de la lámina de los hilos metálicos se puede controlar fácilmente. Al tejer los hilos metálicos en una tela metálica 3D, sus áreas de superficie para cargar los materiales activos, en comparación con una lámina de lámina metálica 2D del mismo tamaño, se mejoran mucho.
Especificaciones / Comparaciones
grosor celular
Capacidad de área celda
Densidad de energía
capacidad de plegado
velocidad de carga
ciclo de vida
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por La Universidad Politécnica de Hong Kong . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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