45.000 kez şarj edilse bile gücünü kaybetmeyen esnek pil

Güney Kore'deki Sungkyunkwan Üniversitesi (SKKU) bilim insanları, esnek piller için yeni bir tip hidrojel elektrolit geliştirdi. Bu malzeme, şiddetli soğukta bile işlevselliğini korur ve aşırı deformasyonlara dayanabilir. Araştırmacılara göre, yeni malzeme orijinal uzunluğunun dokuz katına kadar esneyebilir ve -20 °C sıcaklıkta bile iyonları verimli bir şekilde iletmeye devam eder. Bu konuda Ixbt.com haber veriyor.

Esnek elektronik alanındaki temel sorunlardan biri güç kaynaklarının kırılganlığıydı. Geleneksel hidrojeller yüksek yük altında hızla hasar görüyor ve içerdiği suyun donması nedeniyle soğukta özelliklerini kaybediyordu. Yeni geliştirmede bu sorunlar, ultrason ile öğütülmüş sıvı metal parçacıkları kullanılarak çözüldü. Bu yöntem, polimerizasyon işleminin ısı veya ultraviyole ışınları olmadan gerçekleştirilmesine olanak tanıyarak üretimi önemli ölçüde kolaylaştırır.

Malzemenin dayanıklılığını sağlamak için içine stearyl metakrilat eklenmiştir; bu, polimer zincirleri arasında yeniden kurulabilen bağlar oluşturur. Gerilme sırasında bu bağlar geçici olarak kopar ve gerilim durduğunda tekrar eski haline döner. Soğuğa dayanıklılığı artırmak için hidrojel lityum klorür çözeltisi ile işlenmiş olup, bu da suyun donma noktasını düşürerek elektrolitin esnekliğini korur.

Laboratuvar testleri, teknolojinin son derece dayanıklı olduğunu gösterdi. Yeni hidrojel tabanlı enerji depolama cihazları, 45 bin şarj ve deşarj döngüsünden sonra bile başlangıç kapasitelerinin %98'ini korudu. Bu gösterge, günümüzde giyilebilir elektronik için mevcut olan birçok pil çözümünden çok daha yüksektir.

Yazarlara göre, bu teknoloji akıllı saatler, tıbbi sensörler ve elektronik tekstil ürünleri için tasarlanan yeni nesil esnek pillerin temelini oluşturacak. Bu tür cihazlar hem sürekli deformasyonlara hem de soğuk iklim koşullarında kararlı çalışma yeteneğine sahip olacak.