可印刷柔性电池将用于可穿戴电池,这一直是影响可穿戴设备、智能手机、智能硬件等消费电子产品性能的关键瓶颈。
加州大学圣地亚哥分校开发的一种可充电锌电池,具有柔性、可拉伸、可印刷等特点,进一步体现了电池技术发展的一些前沿趋势。
研究人员集成了一种由异戊二烯和聚苯乙烯制成的超弹性聚合物材料。
异戊二烯是橡胶的主要成分之一,聚苯乙烯是树脂状成分。
这种被称为(SIS)的物质可以使电池在任何方向上拉伸到正常尺寸的两倍,而不会造成任何损坏。
该油墨由氧化锌银(Zn-Ag2O)与SIS混合制成,他们在电池制造中采用标准丝网印刷技术,可以显着降低成本。
这种新型电池的材料成本仅为 0.5 美元,而商用充电电池的材料成本为 5 美元。
电池可以直接打印在纤维或其他可以粘附在皮肤上的材料上。
它们可以打印成条状,并且足够稳定,可以长时间佩戴。
早已商业化的锌电池一般是不可充电的。
研究人员在电池中添加了一种关键成分:氧化铋,当将其添加到锌电极中时,可以延长电池的寿命并使其可充电。
在锌电池中添加氧化铋是提高性能的行业标准做法。
虽然这款原型电池的容量只有助听器充电电池的1/5左右,但厚度却只有1/10,而且更便宜,而且使用的材料也都是市场上有售的。
此外,研究人员一直致力于提高电池性能,下一步包括扩大该技术的应用领域,例如太阳能电池和燃料电池,并使用这种电池为各种电子设备提供动力。