Ճկուն լիպո մարտկոց

Այս հայտնագործությունը դրդեց այլ հետազոտողների մշակել ճկուն Li-ion մարտկոցների նոր տեսակներ, որոնք օգտագործում են ոչ ստանդարտ նյութեր, ինչպիսիք են առաձգական պոլիմերները և օրգանական հեղուկները՝ դյուրավառ հեղուկ էլեկտրոլիտների փոխարեն (նյութ, որը թույլ է տալիս իոններին շարժվել երկու էլեկտրոդների միջև): Բազմաթիվ ընկերություններ մշակել են արտադրանքի հիման վրա: այս նոր նյութերի վրա, և այս հոդվածը կուսումնասիրի առևտրային օգտագործման համար ներկայումս առկա ճկուն վերալիցքավորվող մարտկոցների երկու տեսակները:

Առաջին տիպն օգտագործում է ստանդարտ էլեկտրոլիտ, բայց սովորական ծակոտկեն պոլիէթիլենային կամ պոլիպրոպիլենային նյութի փոխարեն պոլիմերային կոմպոզիտային բաժանարարով: Սա թույլ է տալիս այն թեքել կամ ձևավորել տարբեր ձևերի՝ առանց կոտրվելու: Օրինակ, Samsung-ը վերջերս հայտարարեց, որ իրենք մշակել են այնպիսի մարտկոց, որը կարող է պահպանել իր ձևը նույնիսկ կիսով չափ ծալված վիճակում: Այս մարտկոցներն ավելի թանկ են, քան ավանդականները, բայց կարող են ավելի երկար ծառայել, քանի որ ավելի խիտ էլեկտրոդների և բաժանարարների ներքին դիմադրությունն ավելի քիչ է: Այնուամենայնիվ, մեկ թերություն նրանց համեմատաբար ցածր էներգիայի խտությունն է. դրանք կարող են կուտակել այնքան էներգիա, որքան նույն չափի Li-ion մարտկոցը և չի կարող նույնքան արագ լիցքավորվել:

Այս տեսակի Li-ion մարտկոցը ներկայումս օգտագործվում է Wearable Sensors-ում՝ մարմնի կենսական նշանները վերահսկելու համար, սակայն այն կարող է նաև ինտեգրվել խելացի հագուստի մեջ: Օրինակ, Cute Circuit-ը պատրաստում է զգեստ, որը հետևում է օդի աղտոտվածության մակարդակին և օգտատերերին զգուշացնում է հետևի LED էկրանի միջոցով, երբ կրողի անմիջական մոտակայքում բարձր մակարդակներ են լինում: Այս տեսակի ճկուն մարտկոցի օգտագործումը կհեշտացնի սենսորները ուղղակիորեն հագուստի մեջ միացնելը՝ առանց զանգվածի կամ անհանգստության ավելացման:

Լիթիումային մարտկոցները լայնորեն օգտագործվում են սպառողական արտադրանքներում, ինչպիսիք են բջջային հեռախոսները և նոութբուքերը, սակայն դրանց հնարավորությունների (ուժ, քաշ) բարելավումները կարող են հանգեցնել այնպիսի օգտակար հավելվածների, ինչպիսիք են բժշկական սարքերը և էլեկտրական մեքենաները: Քանի որ մարտկոցների մեծ մասն օգտագործում է կոշտ պատյան, որի ներսում տեղադրված են էլեկտրոդներ, լայնածավալ հետազոտություններ են կատարվել այն մասին, թե արդյոք ճկուն մարտկոց կարող է մշակվել, որը թույլ կտա տարբեր ձևեր և պոտենցիալ ավելի հզոր սարքեր:

Ներկայումս հասանելի էլեկտրական մեքենաները սահմանափակ տիրույթ ունեն մարտկոցների ցածր էներգիայի խտության պատճառով, որն առաջանում է կոշտ պատյանների օգտագործման արդյունքում: Ճկուն մարտկոցները կարող են նաև հագնվել հագուստի վրա կամ փաթաթվել անկանոն մակերեսների շուրջ, ինչը նոր հնարավորություններ է բացում կրելու տեխնոլոգիայի համար: Բացի այդ, ավելի մեծ ճկունությունը նշանակում է, որ մարտկոցները կարող են պահվել նեղ տարածքներում և համապատասխանել արտասովոր ձևերին. դա կարող է հանգեցնել մարտկոցների ավելի փոքր չափերի, քան նմանատիպ գնահատված սովորականները:

Արդյունքներ:

Կալիֆորնիայի Բերքլիի համալսարանի գիտնականները մշակել են ճկուն մարտկոց, որն օգտագործում է մետաղական փայլաթիթեղ՝ կոշտ էլեկտրոդների փոխարեն: Դիզայնը խոստանում է ավելի լավ կատարողականություն, քան ներկայիս սարքերը, քանի որ այն կազմված է մի քանի բարակ թիթեղներից, որոնք իրար վրա դրված են, ինչը հանգեցնում է էներգիայի բարձր խտության՝ մնալով լիովին ճկուն: Նախկին փորձերը, օգտագործելով այլ նյութեր, ինչպիսիք են գրաֆենը, ձախողվեցին այս կառույցների փխրունության և դրանց մասշտաբայնության բացակայության պատճառով: Այնուամենայնիվ, մետաղական փայլաթիթեղի նոր դիզայնը հետևում է առևտրային լիթիում-իոնային մարտկոցների կառուցվածքին և թույլ է տալիս այդ միավորները արտադրել արդյունաբերական մասշտաբով առանց դժվարության:

Դիմումները.

Ճկուն լիպո մարտկոցները կարող են հանգեցնել բժշկական սարքերի, որոնք ավելի հեշտությամբ են մաշվում մարմնի վրա, էլեկտրական մեքենաների ավելի մեծ շառավիղով, կրելու տեխնոլոգիայի, որը չի խանգարում շարժմանը, և այլ հավելվածների, որոնք օգտվում են այս աճող ճկունությունից:

Եզրակացություն.

Կալիֆորնիայի Բերկլիի համալսարանի հետազոտությունը ստեղծեց ճկուն մարտկոց, որը կազմված էր մետաղյա փայլաթիթեղի թիթեղներից՝ առանց փխրուն գրաֆենի նյութի օգտագործման: Այս դիզայնը ապահովում է ավելի մեծ էներգիայի խտություն, քան ընթացիկ սարքերը, մինչդեռ մնում է լիովին ճկուն: Ճկուն լիպո մարտկոցները նաև պոտենցիալ կիրառություն ունեն էլեկտրական մեքենաների, կրելու տեխնոլոգիայի և այլ ոլորտներում, որտեղ ճկունության բարձրացումը ձեռնտու է: