El desarrollo actual de materiales de batería extensibles que imitan las funciones de la naturaleza se ha convertido en un área de investigación muy interesante, necesaria para la próxima ola de dispositivos electrónicos portátiles.
Un estudio reciente, afiliado a UNIST ha presentado un compuesto híbrido de carbono / polímero HCP similar a Jabuticaba bioinspirado que se desarrolló en un colector de corriente extensible utilizando un proceso de solución simple y rentable. Uso del compuesto HCP como una corriente estirablecolector, el equipo de investigación ha desarrollado, por primera vez, una batería de iones de litio recargable altamente estirable ARLB basada en electrolitos acuosos.
Este avance ha sido dirigido por el profesor Soojin Park en la Escuela de Energía e Ingeniería Química en colaboración con el Profesor Kwanyong Seo y el Profesor So Youn Kim en la Escuela de Energía e Ingeniería Química de UNIST.
Los dispositivos electrónicos extensibles han atraído recientemente una enorme atención como dispositivos de próxima generación debido a su inmensa flexibilidad. El creciente interés y demanda de la electrónica flexible ha impulsado la búsqueda de electrodos altamente extensibles con alta durabilidad mecánica y alta conductividad eléctrica durante la deformación. Aunque muchosSe han propuesto métodos para estos electrodos, ninguno de ellos ha logrado simultáneamente lograr una alta capacidad de estiramiento de los electrodos y tener un proceso de fabricación escalable.
El profesor Park resolvió estos problemas utilizando un compuesto de polímero conductor, compuesto de cargas de carbono híbridas similares a Jabuticaba que contienen nanotubos de carbono y negro de carbón en un proceso de solución simple. La forma de esta estructura se parecía a la de un árbol de Jabuticaba, el grapetree brasileño.
El equipo de investigación observó que el compuesto HCP retiene eficazmente su conductividad eléctrica, incluso bajo altas tasas de deformación. Esto lo hace adecuado para su uso en baterías acuosas de iones de litio altamente estirables.
"Se espera que nuestros hallazgos amplíen la cantidad de nanocomposites estirables con propiedades electroquímicas y mecánicas disponibles para su uso en una amplia variedad de aplicaciones", dice el profesor Seo, que estaba a cargo de la fabricación de colectores de corriente estirables
Se realizó un análisis detallado de los comportamientos de percolación del relleno conductor dentro del material compuesto utilizando una medición SAXS in situ bajo estiramiento, que reveló que los diferentes tipos de carbono en el relleno condujeron a la formación de redes de coapoyo altamente interconectadas. El profesor SoYoun Kim dirigió los experimentos SAXS in situ. SAXS es una técnica muy útil para medir el comportamiento de los nanorrellenos en matrices poliméricas. Además, el equipo de investigación ha desarrollado por primera vez ARLB extensible como fuente de energía extensible, utilizando el compuesto HCPcomo un colector de corriente extensible y han entregado energía estable a un LED incluso bajo una tensión del 100%.
"Se espera que este estudio facilite el diseño de nanocomposites extensibles con propiedades electroquímicas y mecánicas optimizadas para su uso en dispositivos de almacenamiento de energía y electrónica extensible", dice el profesor Kim.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan UNIST . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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