Bateria lipo flexible

Aquest descobriment va impulsar altres investigadors a desenvolupar nous tipus de bateries d'ions de liti flexibles que utilitzen materials no estàndard com polímers elàstics i líquids orgànics en lloc d'electròlits líquids inflamables (la substància que permet que els ions viatgin entre dos elèctrodes). Diverses empreses han desenvolupat productes basats en sobre aquests nous materials, i aquest article explorarà els dos tipus de bateries recarregables flexibles disponibles actualment per a ús comercial.

El primer tipus utilitza un electròlit estàndard però amb un separador compost de polímer en lloc del material porós habitual de polietilè o polipropilè. Això permet doblegar-lo o donar-li formes diferents sense fracturar-se. Per exemple, Samsung va anunciar recentment que han desenvolupat una bateria que pot mantenir la seva forma fins i tot quan es plega per la meitat. Aquestes bateries són més cares que les tradicionals, però poden durar més temps perquè hi ha menys resistència interna dels elèctrodes i separadors més gruixuts. Tanmateix, un inconvenient és la seva densitat de potència relativament baixa: només poden emmagatzemar tanta energia com una bateria d'ions de liti de mida similar i no es poden recarregar tan ràpidament.

Aquest tipus de bateria d'ions de liti s'utilitza actualment en sensors portàtils per controlar els signes vitals del cos, però també es pot integrar a la roba intel·ligent. Per exemple, Cute Circuit fa un vestit que fa un seguiment dels nivells de contaminació de l'aire i avisa els usuaris mitjançant una pantalla LED a la part posterior quan hi ha nivells alts a les proximitats immediates de l'usuari. L'ús d'aquest tipus de bateria flexible facilitaria la integració dels sensors directament a la roba sense afegir volum ni molèsties.

Les bateries de liti s'utilitzen àmpliament en productes de consum com ara telèfons mòbils i ordinadors portàtils, però les millores de les seves capacitats (potència, pes) poden donar lloc a aplicacions beneficioses com ara dispositius mèdics i cotxes elèctrics. Atès que la majoria de les bateries utilitzen una carcassa rígida amb els elèctrodes col·locats a l'interior, s'ha investigat àmpliament si es podria desenvolupar una bateria flexible que permetés diferents formes i dispositius potencialment més potents.

Els vehicles elèctrics disponibles actualment tenen una autonomia limitada a causa de la baixa densitat de potència de les bateries que resulta de l'ús de carcassa rígida. Les bateries flexibles també es poden portar a la roba o embolicar-se al voltant de superfícies irregulars, la qual cosa obre noves possibilitats per a la tecnologia portàtil. A més, una major flexibilitat fa que les bateries es puguin emmagatzemar en espais reduïts i adaptar-se a formes inusuals; això podria donar lloc a bateries amb una mida més petita que les convencionals de classificació similar.

Resultats:

Investigadors de la Universitat de Califòrnia, Berkeley, han desenvolupat una bateria flexible que utilitza paper metàl·lic en lloc d'elèctrodes rígids. El disseny promet un millor rendiment que els dispositius actuals, ja que es compon de múltiples làmines primes apilades, la qual cosa dóna lloc a una alta densitat d'energia mentre es manté completament flexible. Els intents anteriors d'utilitzar altres materials com el grafè van fallar a causa de la fragilitat d'aquestes estructures i la seva manca d'escalabilitat. Tanmateix, el nou disseny de làmina metàl·lica segueix una estructura similar a les bateries comercials d'ions de liti i permet produir aquestes unitats a escala industrial sense dificultats.

Aplicacions:

Les bateries lipo flexibles poden donar lloc a dispositius mèdics que es poden portar més fàcilment al cos, cotxes elèctrics amb una major autonomia, tecnologia portàtil que no interfereix amb el moviment i altres aplicacions que aprofiten aquesta flexibilitat augmentada.

Conclusió:

La investigació de la Universitat de Califòrnia Berkeley va produir una bateria flexible composta de làmines metàl·liques apilades sense utilitzar material de grafè fràgil. Aquest disseny proporciona una densitat d'energia més gran que els dispositius actuals mentre es manté completament flexible. Les bateries lipo flexibles també tenen aplicacions potencials en cotxes elèctrics, tecnologia portàtil i altres àrees on una major flexibilitat és avantatjosa.