Гибкий аккумулятор, не теряющий емкость даже после 45 000 циклов зарядки

Ученые из Университета Сунгкюнкван (СККУ) в Южной Корее разработали новый тип гидрогелевого электролита для гибких аккумуляторов. Этот материал сохраняет работоспособность даже при сильном холоде и выдерживает экстремальные деформации. По словам исследователей, новый материал может растягиваться в девять раз по сравнению с исходной длиной и продолжает эффективно проводить ионы при температуре -20 °К. Об этом сообщает Иксбт.ком сообщает .

Одной из главных проблем в области гибкой электроники была хрупкость источников питания. Традиционные гидрогели быстро повреждались под высокой нагрузкой и теряли свои свойства на холоде из-за замерзания воды в их составе. В новой разработке эти проблемы были решены с помощью частиц жидкого металла, измельченных с помощью ультразвука. Этот метод позволяет проводить процесс полимеризации без тепла или ультрафиолетового излучения, значительно упрощая производство.

Для обеспечения прочности материала в него добавлен стеарилметакрилат, который образует восстанавливаемые связи между полимерными цепями. При растяжении эти связи временно разрываются, а после прекращения напряжения снова восстанавливаются. Для повышения устойчивости к холоду гидрогель обработан раствором хлорида лития, что снижает температуру замерзания воды и сохраняет эластичность электролита.

Лабораторные испытания показали исключительную долговечность технологии. Устройства хранения энергии на основе нового гидрогеля сохранили 98% своей первоначальной емкости даже после 45 тысяч циклов зарядки и разрядки. Этот показатель значительно выше, чем у многих существующих решений для аккумуляторов, используемых в носимой электронике.

По мнению авторов, эта технология станет основой для аккумуляторов нового поколения, предназначенных для умных часов, медицинских датчиков и изделий из электронной ткани. Такие устройства смогут стабильно работать как при постоянных деформациях, так и в условиях холодного климата.