Dehnbare Batterieverpackungen mit Feuchtigkeits- und Gasbarriere könnten tragbare Geräte mit Strom versorgen

Tragbare Geräte nach sich ziehen Beachtung zu Gunsten von ihr Potenzial qua Sensoren erregt, die verschiedene Biomarker, ein Mittel zur Arzneimittelabgabe, medizinische Geräte und mehr beaufsichtigen könnten. Damit sie tragbaren Geräte funktional und praktisch sind, sollen sie Batterien nach sich ziehen, die dehnbar und stark verformbar sind.

Während erforscht wurde, wie die Batterieflexibilität verbessert werden kann, während die Batterielebensdauer und andere wünschenswerte Eigenschaften erhalten werden, wurde welcher Geltung des Schutzes von Batterien vor Feuchtigkeit und Gasen weniger Beachtung geschenkt. Da tragbare Geräte welcher Lufthülle ausgesetzt sind, ist es wichtig, die Batterielebensdauer zu verlängern und synchron die Batterien vor atmosphärischer Feuchtigkeit und Gasen zu schützen.

Ein Forscherteam welcher Yokohama Patriotisch University in Land der aufgehenden Sonne hat eine dehnbare Verpackungsfolie zu Gunsten von sie Batterien mit einer hohen Gas- und Feuchtigkeitsbarrierefunktion entwickelt, die die Möglichkeit tragbarer Geräte mit stark verformbaren Batterien qua gängige Technologie näher bringt.

Ihre Ergebnisse wurden am 27. September in ACS Applied Materials and Interfaces veröffentlicht.

„Zeitgenössisch ist die Verwendung fester und großer Batterien zu Gunsten von dehnbare Geräte ein Problem im Rahmen dehnbarer Elektronik Nationaluniversität. „Weiche und dehnbare Batterien wurden weltweit untersucht, können doch aufgrund welcher hohen Gas- und Feuchtigkeitsdurchlässigkeit welcher Verpackungsmaterialien von dehnbaren Batterien nicht an welcher Luft verwendet werden.“

Um sie flexible Overhead-Projektor-Folie mit hoher Gasbarriere herzustellen, beschichteten die Forscher im Schicht-für-Schicht-Verfahren eine dünne Schicht aus flüssigem Metall aufwärts eine goldbeschichtete thermoplastische Polyurethanfolie. Dieses Verfahren ermöglichte die gewünschte Verformbarkeit, im Streitfrage zu aluminiumbeschichteten Folien, die früher verwendet wurden, um dasjenige Problem welcher Gas- und Feuchtigkeitsdurchlässigkeit anzugehen, doch nicht die erforderliche universelle Verwendbarkeit ermöglichten.

Laut den Forschern zeigt die resultierende Overhead-Projektor-Folie eine hervorragende Sauerstoffgasundurchlässigkeit unter mechanischer Verschuldung und eine extrem geringe Feuchtigkeitsdurchlässigkeit. Die dehnbare Lithium-Ionen-Batterie, die sie in ihrer Studie montierten, konnte dank welcher von ihnen entwickelten dehnbaren Gasbarrierefolie zuverlässig an welcher Luft betrieben werden.

„Es ist aufregend, dass neben welcher Erfindung einer dehnbaren Batterie, die in welcher nächsten Generation intelligenter Geräte, einschließlich zukünftiger tragbarer Geräte, verwendet werden könnte, Folien mit hohen Gas- und Feuchtigkeitsbarriereeigenschaften durch die Verwendung eines neuartigen Materials namens Fluid erreicht werden können Metall“, sagte Ota.

Ebendiese Wissenschaft verspricht, Batterien mit hoher Energiedichte, hoher Arbeitsspannung und Langzeitstabilität verwenden zu können, die gleichermaßen stark verformbar sind – im Streitfrage zu sperrig und unflexibel – in tragbaren Geräten. Infolgedessen mitbringen die Ergebnisse tragbare Geräte näher an die Praxistauglichkeit, welches Möglichkeiten in Medizin und Gesundheit sowie in anderen Bereichen eröffnet.

„Ebendiese Wissenschaft trägt zur sozialen Umsetzung dehnbarer Geräte im Rahmen“, sagte Ota.

Die nächsten Schritte zusammenfassen die Verbesserung welcher Feuchtigkeitsschutzfähigkeit welcher Overhead-Projektor-Folie durch Modifikation welcher Materialien. Eine weitere zukünftige Richtung ist die Verbesserung welcher Stabilität welcher Leistung welcher Batterien, selbst unter Verformung, durch die Erfindung von Materialien, die zu Gunsten von ihre Teile besser probat sind. Die kostengünstige Gestaltung des Films trägt gleichermaßen zur eventuellen Skalierbarkeit im Rahmen.

„Weitere Kostensenkungen des entwickelten Films werden zur Implementierung von dehnbaren Batterien münden“, sagte Ota. „Außerdem könnte die Overhead-Projektor-Folie qua Barrierefolie zu Gunsten von organische Elektronik und so weiter nützlich sein.“

Weitere Autoren welcher Veröffentlichung sind: Nyamjargal Ochirkhuyag, Yuuki Nishitai, Satoru Mizuguchi, Yuji Isano, Sijie Ni, Koki Murakami und Masaki Shimamura, sämtliche vom Department of Mechanical Engineering welcher Yokohama Patriotisch University; und Hiroki Iida und Kazuhide Ueno vom Department of Chemistry and Life Science welcher Yokohama Patriotisch University.

Forschungsbericht: Dehnbare Gasbarrierefolien unter Verwendung von Flüssigmetall zu Gunsten von eine stark verformbare Batterie

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