韩国研究团队开发可打印在衣服上的可拉伸锂离子电池
韩国研究团队开发了一种可用于开发可穿戴设备的柔软、可机械变形和可拉伸锂离子电池，并通过将电池打印在衣服表面来检验电池的可行性。这种锂电池，包含所有材料，包括阳极、阴极、集电器、电解质和密封剂，都是可拉伸和可印刷的。该团队开发的锂电池具有高容量和适合机械变形的自由形态特性。
由于对智能手环等高性能可穿戴设备、起搏器等植入式电子设备以及用于虚拟现实的可穿戴设备需求快速增长，开发出一种柔软可拉伸的电池皮肤和器官一直引起人们的兴趣。
传统电池的硬质无机电极占电池体积的大部分，因此难以拉伸。其他组件，例如用于提取和传输电荷的隔膜和集电器，也必须具有可拉伸性，并且还必须解决液体电解质泄漏问题。
为了提高可拉伸性，研究小组避免使用其他研究中使用的材料，这些材料对于储能来说是不必要的，例如橡胶。然后，在现有粘合剂材料的基础上，开发并应用了一种新型的柔软、可拉伸的有机凝胶材料。这种材料将活性电极材料牢固地固定在适当的位置并促进离子的转移。
该团队开发的电池还能够结合现有的锂离子电池材料，因为它们在驱动电压下表现出与市售硬质锂离子电池相似的优异能量存储密度（~2.8 mWh/cm2） 3.3 V或更高。该团队的可拉伸锂离子电池的所有组成部件都具有机械稳定性，即使在电池反复拉动1000次或更多次后仍能保持其性能，达到50%或以上的高拉伸性，以及具有在空气中的长期稳定性。
此外，研究小组将他们开发的电极和集流体材料直接打印在氨纶制成的暖臂的两侧，并在材料上应用了可拉伸的密封剂，展示了直接在服装材料上打印可拉伸的高压有机电池的能力。使用由此产生的电池，研究团队能够持续为智能手表供电，即使它在戴上、取下或拉伸时也是如此。获 取 更多前沿科技 研究 进展访问：https://byteclicks.com
研究团队已经开发出一种可拉伸的锂离子电池技术，该技术提供了由于电池的自由形式配置而提供的结构自由度，允许其打印在织物等材料上，以及由于能够使用现有的锂离子电池材料，此外还具有可实现高能量密度和机械变形的拉伸稳定性。他们开发的可伸缩储能系统有望应用于各种可穿戴或可贴身设备的开发。
研究结果发表在ACS Nano (IF: 15.881)。
