Elastīgs litija jonu akumulators

Elastīgi (vai izstiepjami) litija jonu akumulatori ir jauna tehnoloģija topošajā elastīgās elektronikas jomā. Tie var darbināt valkājamas ierīces utt. bez stingras un apjomīgas, piemēram, pašreizējās akumulatoru tehnoloģijas.

Tā ir priekšrocība, jo akumulatora izmērs bieži vien ir viens no ierobežojumiem, izstrādājot elastīgu produktu, piemēram, viedpulksteni vai digitālo cimdu. Tā kā mūsu sabiedrība kļūst arvien atkarīgāka no viedtālruņiem un valkājamām ierīcēm, mēs ceram, ka vajadzība pēc enerģijas uzkrāšanas šajos produktos palielināsies, nekā tas ir iespējams ar mūsdienu akumulatoriem; tomēr daudzi uzņēmumi, kas izstrādā šīs ierīces, ir atteikušies no elastīgu akumulatoru tehnoloģiju izmantošanas, jo tām nav iespēju salīdzinājumā ar parastajiem litija jonu akumulatoriem, kas atrodami viedtālruņos.

Iespējas:

Standarta metāla strāvas kolektoru vietā izmantojot plānu, sarūkošu polimēru un

separatoriem tradicionālajā akumulatora anoda/katoda konstrukcijā, tiek novērsta vajadzība pēc bieziem metāla elektrodiem.

Tas nodrošina daudz lielāku elektrodu virsmas laukuma attiecību pret tilpumu, salīdzinot ar parasti iepakotām cilindriskām baterijām. Vēl viena liela priekšrocība, ko sniedz šī tehnoloģija, ir tā, ka elastību var izstrādāt jau no paša sākuma ražošanas procesā, nevis tikai pēc tam, kā tas parasti ir šodien.

Piemēram, viedtālruņu ražotāji parasti iekļauj plastmasas aizmuguri vai buferus, lai aizsargātu stikla ekrānus, jo tie nevar īstenot organisku dizainu, vienlaikus saglabājot stingrību (ti, kausētu polikarbonātu). Elastīgie litija jonu akumulatori jau no paša sākuma ir elastīgi, tāpēc šīs problēmas nepastāv.

Pro:

Daudz vieglāks par parastajiem akumulatoriem

Elastīgo akumulatoru tehnoloģija joprojām ir sākumstadijā, kas nozīmē, ka ir daudz iespēju uzlabot. Daudzi uzņēmumi nav izmantojuši šo iespēju, jo tiem pašlaik trūkst iespēju salīdzinājumā ar vairāk pazīstamām tehnoloģijām. Turpinoties pētniecībai, šie trūkumi tiks novērsti, un šī jaunā tehnoloģija patiešām sāks augt. Elastīgie akumulatori ir daudz vieglāki nekā parastie akumulatori, kas nozīmē, ka tie var nodrošināt lielāku jaudu uz svara vai tilpuma vienību, vienlaikus aizņemot mazāk vietas — šī ir acīmredzama priekšrocība, izstrādājot produktus, kas paredzēti lietošanai mazās ierīcēs, piemēram, viedpulksteņos vai austiņās.

Daudz mazāks nospiedums salīdzinājumā ar parastajiem litija jonu akumulatoriem

con:

Ļoti zema īpatnējā enerģija

Elastīgajiem akumulatoriem ir daudz zemāka īpatnējā enerģija nekā to parastajiem akumulatoriem. Tas nozīmē, ka tie var uzglabāt tikai aptuveni 1/5 tik daudz elektrības uz svara un tilpuma vienību kā parastie litija jonu akumulatori. Lai gan šī atšķirība ir ievērojama, tā nobāl salīdzinājumā ar faktu, ka elastīgas litija jonu akumulatorus var izgatavot ar elektrodu laukuma un tilpuma attiecību 1000:1, turpretim parastajam cilindriskajam akumulatoram laukuma un tilpuma attiecība ir ~ 20:1. Lai sniegtu priekšstatu par to, cik liela ir šī skaitļu atšķirība, 20:1 jau ir ļoti augsts, salīdzinot ar citām baterijām, piemēram, sārma (2-4:1) vai svina-skābes (3-12:1) baterijām. Pagaidām šīs baterijas ir tikai 1/5 no parasto litija jonu akumulatoru svara, taču tiek veikti pētījumi, lai padarītu tos vieglākus.

secinājums:

Elastīgie akumulatori ir valkājamas elektronikas nākotne. Tā kā mūsu sabiedrība kļūst arvien vairāk atkarīga no viedierīcēm, piemēram, viedtālruņiem, valkājamas ierīces kļūs vēl izplatītākas nekā šodien. Mēs ceram, ka ražotāji izmantos šo iespēju, savos produktos izmantojot elastīgas akumulatoru tehnoloģijas, nevis turpinās paļauties uz parasto litija jonu tehnoloģiju, kas nav dzīvotspējīga šiem jaunajiem izstrādājumu veidiem.