Tisk baterie s volitelnou geometrií
Nová technika umožňuje tisknout baterie na libovolný povrch, např. stěny sklenice. Výhodou to může být pro chytré obleče, zařízení typu Google Glass i jakoukoliv ohebnou elektroniku. Zítra by mohlo jít tisknout baterie libovolného tvaru i na 3D tiskárně.
Ne snad, že by ohebná elektronická zařízení včetně baterií dnes neexistovala, přetrvávají zde ale mnohá omezení: samotné (klasické LiOn) baterie bývají zapouzdřeny, mají daný tvar i velikost. Výzkum na jihokorejském Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) publikovaný v Nano Letters chce tento stav změnit.
Baterie se skládá ze dvou až tří hlavních komponent: elektrod, membrán (nejsou u všech typů baterií) a elektrolytu. Běžná baterie se vyrábějí tak, že se elektrody a membrány naskládají vedle sebe nebo navzájem omotají, pak se struktura fixuje do kovové kostry a vše se naplní kapalným elektrolytem. Kapalné elektrody bývají hořlavé, při netěsnosti membrán nebo při jejich porušení v důsledku mechanického ohýbání se mohou prostory obou elektrod spojit a je po baterii.
Navržený postup konstrukce by se měl obejít současně bez (klasických) pevných elektrod i membrán. Nově pojaté elektrody mají konzistenci kaše, vytisknou se na požadovaný povrch a až poté „vytvrdí“ ultrafialovým zářením. Mezi elektrody se pak nanese elektrolyt v podobě kaše, která dokáže současně hrát roli oddělující membrány – přizpůsobuje se ohýbání, ale neteče. Oboje se samozřejmě tiskne přes příslušné dopředu připravené šablony. Výsledně by baterii mělo jít integrovat do elektroniky o prakticky libovolně složité geometrii. Na povrchu materiálu se baterie vůbec nedá rozpoznat, nijak „nepřečnívá“.
Výkon vytištěné baterie má být konkurenceschopný s jinými řešeními ohebné elektroniky, totéž platí i pro množství nabíjecích cyklů/pokles výkonu, samotné další ohýbání materiálu vlastnosti baterie (odpor apod.) nijak zjistitelně neovlivnilo.
Kromě výše zmíněného tisku těchto baterií na 3D tiskárně by se zde mohl uplatnit i klasický inkoustový tisk.
Zdroj: Phys.org
Obrázek: Credit: Kim, et al. ©2015 American Chemical Society
