Płynna bateria. To “droga do nowego typu technologii”

Płynna bateria

Naukowcy wciąż szukają pojemniejszych i wydajniejszych baterii oraz metod pozwalających na łączenie ich z innymi urządzeniami. Ich celem jest m.in umożliwienie tego, by bateria stanowiła integralną część karoserii auta, laptopa czy nawet podłogi. Zespół z Uniwersytetu w Linköping opracował właśnie płynne ogniwo, które może na takie łączenia pozwolić.

"Tekstura naszego materiału przypomina trochę pastę do zębów. Można go na przykład wykorzystać w drukarce 3D, aby nadać baterii dowolny kształt. To otwiera drogę do nowego typu technologii" – mówi prof. Aiman Rahmanudin, autor wynalazku opisanego na łamach magazynu "Science Advances.

Coraz więcej urządzeń korzystających z internetu

Badacze zwrócili uwagę, że za dziesięć lat do internetu ma być podłączonych ponad bilion urządzeń. Poza smartfonami czy komputerami będą to również technologie noszone wewnątrz ciała, jak np. implanty medyczne, rozruszniki serca czy sensory zdrowotne.

"Baterie są największym elementem wszystkich urządzeń elektronicznych. Obecnie są one twarde i dość masywne. Jednak dzięki miękkiej i elastycznej baterii nie będzie już dzisiejszych ograniczeń projektowych. Baterię taką można zintegrować z elektroniką w zupełnie inny sposób i dostosować do użytkownika" – tłumaczy badacz.

Wydajna i ekologiczna bateria

Kluczem do stworzenia tego wynalazku okazało się zamienienie elektrod ze stanu stałego na ciekły. Wcześniejsze próby opracowania elastycznych i rozciągliwych baterii skupiały się głównie na rozwiązaniach mechanicznych – wykorzystywano na przykład rozciągliwe materiały kompozytowe albo ruchome połączenia, które mogły się względem siebie przesuwać. Choć były to ciekawe koncepcje, nie trafiały w istotę problemu. A ten polegał na tym, że większa bateria to co prawda większa pojemność, ale też grubsze elektrody, co oznaczało zwiększoną sztywność i ograniczoną elastyczność.

Szwedzka grupa oparła budowę swojej baterii na przewodzących polimerach oraz ligninie – produkcie ubocznym powstającym przy wytwarzaniu papieru. Bateria może być ładowana i rozładowywana ponad 500 razy, zachowując wydajność. Można ją również rozciągnąć aż dwukrotnie i nadal będzie działa równie dobrze.

Eksperci zwrócili uwagę, że surowce wykorzystywane do produkcji takiej baterii są łatwo dostępne.

To jednak nie koniec prac. Naukowcy chcą jeszcze popracować nad jej wydajnością, gdyż obecne napięcie wynosi 0,9 V. Badają, jak wpłynie na nią wykorzystanie cynku lub manganu - dwóch metali powszechnie występujących w skorupie ziemskiej (PAP).