技術(shù)
導(dǎo)讀:據(jù)研究團(tuán)隊(duì)介紹稱,這種設(shè)計(jì)跟以前在這一領(lǐng)域的努力不同的是,鋰等關(guān)鍵材料的結(jié)構(gòu)在纖維的內(nèi)部外面有一層保護(hù)層。它還結(jié)合了新型凝膠電極和凝膠電解質(zhì),這使得電池具有防火性。
可彎曲并可在織物中使用的儲(chǔ)能設(shè)備可能能在未來(lái)的可穿戴電子設(shè)備中發(fā)揮重要作用,而麻省理工學(xué)院的工程師們剛剛生產(chǎn)出一種具有一些獨(dú)特性能的儲(chǔ)能設(shè)備。這種可充電的鋰離子電池雖然只有幾百微米厚,但卻有140米長(zhǎng),它可以集成到普通的衣服中且可以生產(chǎn)出比這更長(zhǎng)的長(zhǎng)度。
將電池做成可編織的纖維相信大家以前也有見(jiàn)過(guò)的,其中一個(gè)例子就是在2014年通過(guò)復(fù)合紗線形成的,其在理論上可以集成到任何紡織品中以作為一個(gè)動(dòng)力源。另外還有其他類型的柔性電池,它們實(shí)際上類似于織物本身,甚至可以通過(guò)利用用戶汗液中的細(xì)菌細(xì)胞為可穿戴設(shè)備供電。
現(xiàn)在,MIT的科學(xué)家們則通過(guò)使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的纖維拉絲系統(tǒng)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,在這個(gè)系統(tǒng)中,所有必要的成分都被放在一個(gè)大圓筒里并被加熱到略低于熔點(diǎn)。然后,這些材料被推過(guò)一個(gè)狹窄的開(kāi)口從而將它們壓縮到原來(lái)直徑的一小部分,與此同時(shí)還保持所需的排列。
據(jù)研究團(tuán)隊(duì)介紹稱,這種設(shè)計(jì)跟以前在這一領(lǐng)域的努力不同的是,鋰等關(guān)鍵材料的結(jié)構(gòu)在纖維的內(nèi)部外面有一層保護(hù)層。它還結(jié)合了新型凝膠電極和凝膠電解質(zhì),這使得電池具有防火性。
這項(xiàng)研究的論文作者Tural Khudiyev說(shuō)道:“當(dāng)我們將活性材料嵌入纖維內(nèi)部時(shí),這意味著敏感的電池部件已經(jīng)有了良好的密封性。并且由于所有的活性材料都整合得非常好,所以它們不會(huì)改變它們的位置?!?/p>
而由此產(chǎn)生的電池?fù)?jù)稱比以前的設(shè)計(jì)要薄得多也更靈活,并且切割成140米的長(zhǎng)度是世界上最長(zhǎng)的柔性纖維電池,其提供了123mAh的存儲(chǔ)容量。該團(tuán)隊(duì)以多種方式展示了它的潛力,他們將這種纖維電池包裹在玩具潛艇的身體上以為其提供電力,另外還可用它來(lái)為L(zhǎng)i-Fi系統(tǒng)供電,在該系統(tǒng)中,光脈沖被用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。
雖然140米的長(zhǎng)度令人印象深刻,不過(guò)Khudiyev指出--“長(zhǎng)度沒(méi)有明顯的上限,我們肯定可以做到一公里的長(zhǎng)度?!睋?jù)了解,纖維電池不僅可以機(jī)洗,而且跟其他電池不同的是,它可以沿其長(zhǎng)度安裝多個(gè)設(shè)備。
這項(xiàng)研究的論文作者Jung Tae Lee表示:“我們的方法的優(yōu)點(diǎn)是,我們可以在一根單獨(dú)的纖維中嵌入多個(gè)設(shè)備。這跟其他需要整合多個(gè)光纖設(shè)備的方法不同。當(dāng)我們整合這些含有多設(shè)備的纖維時(shí),集合體將推進(jìn)緊湊型織物計(jì)算機(jī)的實(shí)現(xiàn)?!?/p>
眼下,科學(xué)家們正在繼續(xù)對(duì)該設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)一研究其他材料如何能提高電池的效率和功率容量。此外,他們還為該技術(shù)申請(qǐng)了專利并設(shè)想它可以在幾年內(nèi)進(jìn)入商業(yè)產(chǎn)品。