ساخت باتری های قابل پوشیدن با فناوری نانو

محققان نشان دادند که با ترکیب نانوذرات طلا و پلیمر می‌توان الکترودهایی با قابلیت ارتجاع تولید کنند. این فناوری برای ساخت باتری مورد استفاده قرار گرفته و نتایج آن موفقیت‌آمیز بود.

کد خبر: ۱۲۴۱۵۰۲

تاریخ: ۲۲ مرداد ۱۳۹۸ - ۱۳:۵۶

به گزارش خبرگزاری دانا به نقل از ستاد توسعه فناوری نانو، یکی از چالش‌های ساخت ادوات پوشیدنی، تولید باتری‌های قابل ارتجاع است. از این رو محققان اقدام به ترکیب نانوذرات و پلیمر کردند تا در نهایت الکترودهایی با قابلیت ارتجاع تولید کنند.

یک گروه تحقیقاتی به رهبری نیکولاس کوتوف از دانشگاه میشیگان، سوجین پارک از دانشگاه صنعتی پوهانگ و بایونگ سو کیم از دانشگاه دانشگاه سونسی کره‌جنوبی اقدام به تولید نوارهای رسانای قابل ارتجاع کردند که در آن‌ها از چند لایه‌ مختلف استفاده شده است. این نوارها داری لایه‌های باردار از جنس پلی‌اورتان بوده که نانوذرات طلای دارای بار منفی در آن قرار داده شده است.

کوتوف می‌گوید: این توالی لایه‌های پلیمری و نانوذرات داری چیدمان مشخصی هستند که موجب شده تا خواص مکانیکی و الکتریکی محصول نهایی بهینه شود. با استفاده از این فناوری محققان موفق شدند تا نوارهای رسانا را در ابعاد کوچک و بزرگ تولید کنند.

وی ادامه داد: در این ساختار نانوذرات طلا می‌توانند حتی تحت فشارهای زیاد نیز تماس با یکدیگر را حفظ کرده و هدایت الکتریکی برقرار باشد. این راهبرد برای مهندسی مواد یک پلتفرم بوده و می‌توان از آن برای تولید انواع مختلف زیست‌مواد استفاده کرد و در نهایت ترکیبات و محصولاتی با ویژگی‌های الکتریکی و مکانیکی خاص به‌دست آورد.

یکی از ویژگی‌های مهم این نوارها آن است که کشش روی آن‌ها را می‌توان در جهت‌های مختلف اعمال کرد در حالی که هدایت الکتریکی در نوار حفظ مانده به طوری که اگر این نوار تا ۳۰۰ برابر حالت اولیه کشیده شود، نوار رسانا باقی خواهد ماند.

پژوهشگران این پروژه از این فناوری برای ساخت الکترود باتری یون لیتیم استفاده کردند. آن‌ها میزان نرخ شارژ-دشارژ را در این الکترودها اندازه‌گیری کردند و به ظرفیت ۱۰۰ میلی‌امپر ساعت در گرم و دانسیته جریان ۰٫۵ آمپر بر گرم رسیدند. این الکترودها بعد از ۱۰۰۰ بار شارژ/دشارژ هنوز ۹۰ درصد از ظرفیت اولیه خود را دارا هستند.

با این فناوری می‌توان باتری‌های یون لیتیم ارتجاعی تولید کرد باتری‌هایی که با تغییر شکل هنوز پایدار بوده و کار خود ادامه می‌دهند.