機電產(chǎn)品技術(shù)
薄膜電池問世 柔性鋅二氧化錳
據(jù)物理學家組織網(wǎng)近日報道，隨著可穿戴電子設(shè)備的興起，具有柔性的超薄印刷薄膜電池日漸成為科學家研究的熱點。包括有機半導(dǎo)體薄膜晶體管在內(nèi)的新技術(shù)紛紛涌現(xiàn)，但由于穩(wěn)定性等局限性還無法應(yīng)用于實際產(chǎn)品之上。研究人員提出一種新的方案——鋅二氧化錳電池。
發(fā)展薄膜印刷電池的一大動力是其可以通過制造柔性電子設(shè)備的其余部件的生產(chǎn)線來生產(chǎn)，從而提高集成度，降低生產(chǎn)成本。堿性電池與鋰離子電池相比，原料更為環(huán)保，無需密封，成本更低。堿性化學電池的制造，采用模板印刷到纖維基材之上，可彎曲、能驅(qū)動柔印印刷電路，并滿足其所需要的性能特征。
研究中，通過使用一種特殊的制造工藝，研究人員能將10個單元的電池串聯(lián)起來組成串聯(lián)電路，峰值電壓可達14伏，容量為0.8毫安時。這種新型薄膜電池可采用目前商業(yè)上通用的聚乙烯醇或聚乙烯纖維素薄膜為原材料，使用100微米厚的薄膜隔離鋅和二氧化錳電極并成為其基板。疏水性氟聚合物溶液(特氟隆AF)被印刷在兩個電極之間，以減少電解質(zhì)的遷移以及與相鄰的其他電池中電極的接觸。不同單元電池用含銀的印刷油墨連接。
為了確定其在真實的印刷電路中的性能，研究人員對該電池進行了與現(xiàn)實使用環(huán)境類似的測試。結(jié)果顯示，該電路的電壓波形在以10毫秒為單位的測量中均保持在13伏左右。20分鐘后，沒有檢測到超過該幅度的變化，這表明新電池有著較為穩(wěn)定的供電能力。
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