可弯曲并用于织物的储能装置可能会在未来的可穿戴电子设备中发挥重要作用,因此科学家们从未放松过这方面的研究。最近,麻省理工学院(MIT)的工程师开发了一种具有一些独特性能的储能设备。
据悉,这款可充电锂离子电池虽然只有几百微米厚,但长度可以达到140米(460英尺)。它可以集成到普通衣服中,可以产生比这更长的长度。
事实上,科学家们已经不是第一次尝试将电池制成编织纤维了。一个例子是2014年由复合纱线制成,理论上可以集成到任何纺织品中作为动力源。此外,还有其他类型的柔性电池,它们实际上类似于织物本身,甚至可以利用用户汗液中的细菌细胞为可穿戴设备供电。
这一次,麻省理工学院的科学家使用了标准的纤维拉伸系统。在这个系统中,所有必要的成分都放在一个大圆筒里,加热到略低于熔点。然后,这些材料被推过一个狭窄的开口,将它们压缩到原始直径的一小部分,同时保持所需的排列。
根据该团队的说法,这种设计与该领域以前的努力不同,因为锂等关键材料的结构在纤维的内部和外部都有保护层。它还结合了新的凝胶电极和凝胶电解质,使电池防火。
这项研究的论文作者Tural Khudiyev说,“当我们将活性材料嵌入到纤维中时,这意味着敏感的电池组件具有良好的密封性能。而且因为所有的活性材料都整合得很好,所以它们不会改变位置。”
据说这种电池比以前的设计更薄更灵活,长度为140米。它是世界上最长的柔性纤维电池,存储容量为123 mAh。该团队从多方面展示了这项技术的潜力。他们将这种纤维电池包裹在玩具潜艇的主体上,为其提供电力,还用它为Li-Fi系统供电,该系统利用光脉冲传输数据。
虽然140米的长度令人印象深刻,但库迪耶夫指出,“长度没有明显的上限,我们绝对可以达到一公里的长度。这种纤维电池可以机洗,与其他电池不同,它可以沿其长度安装各种设备。”
研究人员还表示,“我们方法的妙处在于,我们可以在一根光纤中嵌入多个器件。这与其他需要集成多个光纤设备的方法不同。当我们将这些光纤与多个设备集成在一起时,聚合将促进紧凑型结构计算机的实现。”
据报道,科学家们仍在试验这种设计,看看其他材料是否能提高电池的效率和容量。他们还为这项技术申请了专利,并假设它将在“几年内”成为商业产品。