Investigadores de la Universidad Politécnica de Hong Kong (PolyU) desarrollaron una batería de litio textil altamente flexible y de alta energía que proporciona una fuente de alimentación más estable, duradera y segura para dispositivos electrónicos portátiles con una amplia variedad de usos, como medicina, textiles 'inteligentes', Smartphones, GPS e IoT.
El profesor Zheng Zijian dirige el equipo de investigación del "Instituto de Textiles y Confección" de PolyU en el desarrollo de una batería de litio textil de alta energía y muy flexible. Imagen: PolyU
La innovadora y liviana batería de litio textil de PolyU tiene 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 pequeña disminución de capacidad.
En comparación, las baterías de litio flexibles actuales solo pueden alcanzar un radio de curvatura de aproximadamente 25 mm y una potencia significativamente menor de menos de 200 Wh / L.
La batería de litio textil, que tiene menos de 0,5 mm de grosor, tiene una capacidad de carga / descarga rápida y una larga vida en comparación con las baterías de litio convencionales.
La innovación desarrollada por el equipo de investigación del “Instituto PolyU de Textiles y Confección” (ITC) ganó tres premios en la última “Feria Internacional de Inventores” en Ginebra.
El profesor Zheng Zijian, que dirige el equipo de investigación del ITC, dijo: “La tecnología portátil ha sido identificada como la próxima gran oportunidad de mercado global después de los teléfonos inteligentes. Se proyecta que las ventas del mercado global de dispositivos portátiles se disparen en más del 20 por ciento anual para alcanzar los $ 2024 mil millones para 100 ".
“Como toda la electrónica portátil requiere una fuente de alimentación portátil, nuestra novedosa tecnología en la fabricación de baterías textiles de litio ofrece una solución prometedora para una variedad de aplicaciones de próxima generación que van desde la salud, infoentretenimiento, deportes, aeroespacial, moda, IoT hasta aplicaciones que pueden incluso superar nuestras expectativas actuales ”.
Las baterías de litio son actualmente la batería recargable dominante en el mercado debido a su densidad de energía relativamente alta y su larga vida útil. Debido a que las baterías de litio pesadas y voluminosas convencionales no se pueden usar fácilmente en dispositivos portátiles, los científicos durante la última década se han esforzado por desarrollar baterías de litio flexibles, a menudo utilizando láminas de metal como colectores de corriente.
Sin embargo, las deficiencias en la densidad de energía, la flexibilidad, la robustez mecánica y la vida útil del ciclo solo pueden remediarse mediante el desarrollo de la batería de litio textil de PolyU.
La nueva tecnología patentada de deposición de metales asistida por polímeros (PAMD) de PolyU aplica metales altamente conductores, como el cobre (Cu) y el níquel (Ni), de manera uniforme y conforme a los tejidos textiles pretratados. Tales telas metálicas fabricadas con baja resistencia de lámina y alta área de superficie sirven como colectores de corriente en la batería.
Después de agregar materiales activos como el cátodo y el ánodo, las mallas metálicas se integran con el separador y el electrolito en una batería de litio textil.
Las pruebas de laboratorio realizadas por el equipo del ITC mostraron que la batería de litio textil tiene una estabilidad mecánica, durabilidad y seguridad extremadamente altas bajo deformación.
Cuando la batería se pliega repetidamente a medias, se gira en diferentes ángulos o se arruga libremente, su ventana de voltaje permanece sin cambios. Acerca de las pruebas de flexión 1000 mostraron que la batería se puede doblar con una disminución de baja capacidad.
Las pruebas de seguridad que incluyen martilleo continuo, cortar con tijeras y perforar con un clavo demostraron que la batería puede proporcionar una salida estable para los componentes electrónicos sin riesgo de incendio o explosión. El informe de investigación apareció en "Nature Communications".
La universidad politécnica de Hong Kong
