دانشمندان کره‌ای رویکرد جدیدی ارائه داده‌اند که از طریق آن می‌توان باتری‌ها را بر روی تقریبا تمامی سطوح چاپ کرد.
به گزارش سرویس علمی ایسنا، انتظار می‌رود این رویکرد برای تولید ابزار الکترونیکی انعطاف‌پذیر در آینده مانند نمایشگرهای غلتان، پارچه‌های الکترونیکی هوشمند و ابزاری از نوع عینک گوگل حیاتی باشد.
در حالی که باتری‌های امروزی لیتیم-یون می‌توانند تقریبا در اندازه‌ها و شکل‌های ثابت تولید شوند، باتری‌های لیتیم-یون نسل بعد و تمامی اجزای آن‌ها مانند الکترودها و الکترولیت‌هایشان را می‌توان بر روی هر سطحی چاپ کرد.
محققان موسسه ملی علم و فناوری اولسان در کره جنوبی حتی پیش‌بینی می‌کنند در آینده می‌توان این باتری‌ها را با یک چاپگر سه‌بعدی و در تمامی اشکال سه‌بعدی چاپ کرد.
در باتری‌های لیتیم-یون معمولی، الکترودها و غشاهای جداکننده حول یکدیگر پیچیده و در درون محفظه‌های فلزی بسته‌بندی می‌شوند و سپس به این محفظه‌ها الکترولیت‌های مایع تزریق می‌شوند.
در این روش، ساخت اشکال و اندازه‌های مختلف باتری‌ها دشوار است؛ زیرا الکترولیت‌های مایع قابل‌احتراق هستند و در صورت عدم‌بسته‌بندی مناسب نشت می‌کنند. همچنین وجود غشاهای جداکننده برای ممانعت از تماس بین الکترودها ضروری است.
با این حال، در شیوه تولید باتری جدید به تزریق الکترولیت مایع یا غشاهای جداکننده نیازی نیست. به جای آن، الکترولیت از یک خمیر و الکترودها از یک ماده آبکی ساخته شده‌اند و به صورت مداوم بر روی سطحی چاپ می‌شوند و سپس نور فرابنفش به آن‌ها اعمال می‌شود.
در این جا چون خمیر الکترولیت در بین الکترودها چاپ می‌شود، نقش غشای جداکننده را نیز ایفا می‌کند.
همچنین می‌توان خمیر و ماده آبکی را با استفاده از یک استنسیل چاپ کرد و این موضوع امکان چاپ‌کردن باتری‌ها در طرح‌ها، حروف و اشکال مختلف را فراهم می‌کند.
در این روش می‌توان تمامی اجزای باتری از جمله کاتدها، آندها و الکترولیت‌ها را بر روی اشیای دارای هندسه پیچیده چاپ کرد.
آزمایش‌ها نشان داده عملکرد باتری چاپی جدید با سایر باتری‌های انعطاف‌پذیر دیگر رقابت می‌کند.
جزئیات این دستاورد علمی در مجله Nano Letters ارائه شده است.
انتهای پیام
نظرات