Batteria lipo flessibile

Questa scoperta ha spinto altri ricercatori a sviluppare nuovi tipi di batterie flessibili agli ioni di litio che utilizzano materiali non standard come polimeri elastici e liquidi organici invece di elettroliti liquidi infiammabili (la sostanza che consente agli ioni di viaggiare tra due elettrodi). Diverse aziende hanno sviluppato prodotti basati su questi nuovi materiali, e questo articolo esplorerà i due tipi di batterie ricaricabili flessibili attualmente disponibili per uso commerciale.

Il primo tipo utilizza un elettrolita standard ma con un separatore composito polimerico invece del solito polietilene poroso o materiale di polipropilene. Ciò gli consente di essere piegato o modellato in forme diverse senza fratturarsi. Ad esempio, Samsung ha recentemente annunciato di aver sviluppato una tale batteria in grado di mantenere la sua forma anche quando piegata a metà. Queste batterie sono più costose di quelle tradizionali ma possono durare più a lungo perché c'è meno resistenza interna da elettrodi e separatori più spessi. Tuttavia, uno svantaggio è la loro densità di potenza relativamente bassa: possono immagazzinare solo la stessa quantità di energia di una batteria agli ioni di litio di dimensioni simili e non possono essere ricaricate così rapidamente.

Questo tipo di batteria agli ioni di litio è attualmente utilizzata nei sensori indossabili per monitorare i segni vitali del corpo, ma può anche essere integrata negli indumenti intelligenti. Ad esempio, Cute Circuit realizza un vestito che tiene traccia dei livelli di inquinamento atmosferico e avvisa gli utenti attraverso un display a LED sul retro quando ci sono livelli elevati nelle immediate vicinanze di chi lo indossa. L'utilizzo di questo tipo di batteria flessibile semplificherebbe l'integrazione dei sensori direttamente nei vestiti senza aggiungere ingombro o disagio.

Le batterie al litio sono ampiamente utilizzate in prodotti di consumo come telefoni cellulari e laptop, ma il miglioramento delle sue capacità (potenza, peso) può portare ad applicazioni vantaggiose come dispositivi medici e auto elettriche. Poiché la maggior parte delle batterie utilizza un involucro rigido con gli elettrodi posizionati all'interno, sono state condotte ricerche approfondite per verificare se fosse possibile sviluppare una batteria flessibile che consentisse forme diverse e dispositivi potenzialmente più potenti.

I veicoli elettrici attualmente disponibili hanno un'autonomia limitata a causa della bassa densità di potenza delle batterie che risulta dall'utilizzo di involucri rigidi. Le batterie flessibili possono anche essere indossate sui vestiti o avvolte attorno a superfici irregolari, il che apre nuove possibilità per la tecnologia indossabile. Inoltre, una maggiore flessibilità significa che le batterie possono essere conservate in spazi ristretti e conformarsi a forme insolite; ciò potrebbe comportare batterie di dimensioni inferiori rispetto a quelle convenzionali con rating simile.

risultati:

Una batteria flessibile che utilizza un foglio di metallo invece di elettrodi rigidi è stata sviluppata dai ricercatori dell'Università della California, a Berkeley. Il design promette prestazioni migliori rispetto ai dispositivi attuali perché è composto da più fogli sottili impilati insieme, il che si traduce in un'elevata densità di energia pur rimanendo completamente flessibile. I precedenti tentativi di utilizzare altri materiali come il grafene sono falliti a causa della fragilità di queste strutture e della loro mancanza di scalabilità. Tuttavia, il nuovo design della lamina metallica segue una struttura simile alle batterie agli ioni di litio commerciali e consente di produrre queste unità su scala industriale senza difficoltà.

applicazioni:

Le batterie lipo flessibili possono portare a dispositivi medici che si indossano più facilmente sul corpo, auto elettriche con una maggiore autonomia, tecnologia indossabile che non interferisce con i movimenti e altre applicazioni che sfruttano questa maggiore flessibilità.

Conclusione:

La ricerca dell'Università della California a Berkeley ha prodotto una batteria flessibile composta da fogli di lamina di metallo impilati senza utilizzare materiale fragile di grafene. Questo design fornisce una maggiore densità di energia rispetto ai dispositivi attuali pur rimanendo completamente flessibile. Le batterie lipo flessibili hanno anche potenziali applicazioni nelle auto elettriche, nella tecnologia indossabile e in altre aree in cui una maggiore flessibilità è vantaggiosa.