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MIT最长柔性纤维电池详解

时间:2021-12-22 15:53:38 作者:综合报道 阅读:
​​​​​​​21世纪的科技发展越来越快,最基础的材料技术也得到了一定程度的发展。特别是在需要提供短程还是长久的电池方面,无论是用于数码的锂电池还是用于新能源的动力电池,都已经基本满足需求。然而,在柔性电池方面,此前一直未有进展。不过,最近MIT打造出了世界上最长的柔性纤维电池,未来可以做到1Km,这种技术有望在多方面得到应用。
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21世纪的科技发展越来越快,最基础的材料技术也得到了一定程度的发展。特别是在需要提供短程还是长久的电池方面,无论是用于数码的锂电池还是用于新能源的动力电池,都已经基本满足需求。然而,在柔性电池方面,此前一直未有进展。不过,最近MIT打造出了世界上最长的柔性纤维电池,未来可以做到1Km,这种技术有望在多方面得到应用。

可弯曲并可在织物中使用的储能设备可能能在未来的可穿戴电子设备中发挥重要作用,而麻省理工学院的工程师们刚刚生产出一种具有一些独特性能的储能设备。这种可充电的锂离子电池虽然只有几百微米厚,但却有140米长,它可以集成到普通的衣服中且可以生产出比这更长的长度。

将电池做成可编织的纤维相信大家以前也有见过的,其中一个例子就是在2014年通过复合纱线形成的,其在理论上可以集成到任何纺织品中以作为一个动力源。另外还有其他类型的柔性电池,它们实际上类似于织物本身,甚至可以通过利用用户汗液中的细菌细胞为可穿戴设备供电。

现在,MIT的科学家们则通过使用一个标准的纤维拉丝系统来解决这个问题,在这个系统中,所有必要的成分都被放在一个大圆筒里并被加热到略低于熔点。然后,这些材料被推过一个狭窄的开口从而将它们压缩到原来直径的一小部分,与此同时还保持所需的排列。

据研究团队介绍称,这种设计跟以前在这一领域的努力不同的是,锂等关键材料的结构在纤维的内部外面有一层保护层。它还结合了新型凝胶电极和凝胶电解质,这使得电池具有防火性。

这项研究的论文作者Tural Khudiyev说道:“当我们将活性材料嵌入纤维内部时,这意味着敏感的电池部件已经有了良好的密封性。并且由于所有的活性材料都整合得非常好,所以它们不会改变它们的位置。”

而由此产生的电池据称比以前的设计要薄得多也更灵活,并且切割成140米的长度是世界上最长的柔性纤维电池,其提供了123mAh的存储容量。该团队以多种方式展示了它的潜力,他们将这种纤维电池包裹在玩具潜艇的身体上以为其提供电力,另外还可用它来为Li-Fi系统供电,在该系统中,光脉冲被用来传输数据。

虽然140米的长度令人印象深刻,不过Khudiyev指出--“长度没有明显的上限,我们肯定可以做到一公里的长度。”据了解,纤维电池不仅可以机洗,而且跟其他电池不同的是,它可以沿其长度安装多个设备。

这项研究的论文作者Jung Tae Lee表示:“我们的方法的优点是,我们可以在一根单独的纤维中嵌入多个设备。这跟其他需要整合多个光纤设备的方法不同。当我们整合这些含有多设备的纤维时,集合体将推进紧凑型织物计算机的实现。”

眼下,科学家们正在继续对该设计进行实验一研究其他材料如何能提高电池的效率和功率容量。此外,他们还为该技术申请了专利并设想它可以在几年内进入商业产品。

责编:EditorLL

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