0

Los científicos proponen la tecnología de inyección de tinta para crear baterías compactas y flexibles

В условиях, когда мир движется к более устойчивым источникам энергии, требуются решения для хранения энергии, чтобы создать более гибкую и надежную энергосистему. За последние несколько десятилетий достижения в области аккумуляторных технологий были центральными вопросами многих исследовательских групп, причем не только для крупномасштабных приложений накопления энергии, но и для питания электронных устройств, таких как смартфоны, планшеты и компьютеры.

Теперь команда из Университета ИТМО, Санкт-Петербургского политехнического университета им. Петра Великого и Института Иоффе предлагает новый метод изготовления электродов для литий-ионных аккумуляторов с использованием струйного принтера. Команда говорит, что это уменьшит толщину электродов в 10-20 раз и откроет новые возможности для производства компактной электроники. Их статья была опубликована в журнале Energy Technology.

Но как печатать более легкие компоненты, которые упаковывают один и тот же удар? По словам команды, современные производственные процессы не позволяют значительно увеличить вес или размер батареи без ущерба для емкости. Поэтому изменение производства необходимо.

Широкий ассортимент печатных растворителей и коллоидных чернил делает технику струйной печати многообещающей альтернативой традиционным методам изготовления тонкопленочных литий-ионных батарей.

«Мы разработали чернила для струйной печати катодного материала», – говорит Денис Колчанов, аспирант лаборатории SCAMT ИТМО, соавтор статьи. «Нам удалось нанести слой толщиной около 5 микрометров на токосъемник. В существующих промышленных образцах используются катодные материалы толщиной 100 микрометров. Лабораторные образцы, созданные на основе других технологий, дают толщину 50 микрометров. Поэтому нам удалось уменьшить толщину в 10-20 tiempo. С помощью этой технологии невозможно создать еще меньший слой, потому что произойдет короткое замыкание».

Эта новая технология позволит ученым печатать ультратонкие, гибкие батареи, которые не деформируются при сгибании.

Чтобы добиться этого, «подробно изучена модификация кристаллической решетки богатого Li катодного материала алюминием, натрием и калием и их влияние на энергетическую эффективность. Богатые литием марганец соединения были выбраны в качестве наиболее подходящей композиции активного компонента для производства ».

После создания стабильных водных коллоидных чернил исследователи продемонстрировали работоспособность их катодного печатного материала, подтвердив возможность струйной печати в качестве технологического подхода к тонкопленочным батареям.

«Это важно, потому что сегодня перед высокотехнологичными компаниями стоит сложная задача: un lado, пользователи хотят, чтобы их гаджеты были легкими и компактными, y por el otro – им нравится смотреть картинки и видео с максимально большого экрана. por otra parte, растет спрос на трансформаторные устройства, которые можно использовать как в качестве планшетов, так и ноутбуков. Складные и расширяемые гаджеты предназначены для решения этих проблем », – говорится в пресс-релизе исследователей.

«Теоретически, наши разработки могут быть использованы для создания таких устройств», – объясняет Денис Колчанов. «Существует огромная вероятность того, что тонкие электроды будут более гибкими, поскольку они не деформируются при сгибании. Это позволит нам использовать их в трансформаторных устройствах».

Оригинал

Deja una respuesta

su dirección de correo electrónico no será publicada.