柔性電池Power Flexible Displays

新材料可以幫助使電池具有足夠的靈活性和能量密度，足以為可彎曲，可植入和可穿戴電子設(shè)備提供像這樣的顯示器。傳統(tǒng)可充電鋰離子電池中使用的高性能材料不靈活，大多數(shù)可彎曲的材料無(wú)法存儲(chǔ)足夠的能量來(lái)運(yùn)行顯示器。柔性電池基板材料(例如塑料，紙張或紡織品)不能承受使用剛性電池的高質(zhì)量無(wú)機(jī)材料構(gòu)建電極所需的高溫。韓國(guó)高等科學(xué)院的材料科學(xué)教授Keon Jae Lee與首爾國(guó)立大學(xué)的研究人員一起設(shè)計(jì)了一種由固態(tài)材料制成的可彎曲無(wú)機(jī)薄膜鋰離子電池(需要注冊(cè))。其由云母制成的剝離臨時(shí)基板材料可以承受用于退火鋰鈷氧化物電極的高溫(約700℃)，其通常用于便攜式電子設(shè)備的鋰離子電池。

該團(tuán)隊(duì)希望采用高性能鋰離子電池材料并使其具有靈活性。為此，他們使用了通用轉(zhuǎn)移方法。在臨時(shí)云母基板上構(gòu)建電池后，他們使用退火工藝制造出高質(zhì)量的鈷酸鋰陰極。電池用固體電解質(zhì)和鋰金屬陽(yáng)極完成。退火過(guò)程還幫助研究人員通過(guò)削弱層間的分子間力，使用膠帶將電池從云母中分層。

然后通過(guò)將其封裝在柔性聚二甲基硅氧烷片中來(lái)制備電池的柔性基板。最終電池高10微米。

研究人員稱，他們的電池能量密度為每立方厘米2,200muWh，高于之前報(bào)道的任何柔性電池。該團(tuán)隊(duì)通過(guò)有限元分析仿真支持了這一性能。Lee和他的同事們還將電池與柔性有機(jī)LED顯示屏集成在一起 - 他們說(shuō)這是第一次實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

該團(tuán)隊(duì)表示，這種新的轉(zhuǎn)移方法可以應(yīng)用于其他靈活的應(yīng)用，如薄膜納米發(fā)電機(jī)，薄膜晶體管和熱電器件。研究人員正在研究用于分層的一步激光剝離工藝，這將能夠大批量制造大面積鋰離子電池。他們還在設(shè)計(jì)增加電池能量密度的方法，例如消除一些外部聚二甲基硅氧烷片。