Умная гибкая батарея, меняющая цвет, со сверхвысокой эффективностью.
В условиях быстрого роста рынка интеллектуальных и носимых электронных устройств большое внимание уделяется интеллектуальным системам хранения энергии следующего поколения, которые имеют функции накопления энергии, а также дополнительные свойства изменения цвета. Однако существующие электрохромные устройства имеют низкую электропроводность, что приводит к низкой эффективности подвижности электронов и ионов, а также низкой емкости хранения. Поэтому использование таких батарей в гибких и носимых устройствах ограничено.
21 августа совместная исследовательская группа под руководством профессора Иль-Ду Кима из факультета материаловедения и инженерии KAIST (DMSE) и профессора Тэ Гван Юня из факультета материаловедения и инженерии Университета Мёнджи объявила о разработке интеллектуального электрохромного Zn. -ионная батарея, которая может визуально отображать процессы зарядки и разрядки с использованием электрохромного полимерного анода, соединенного с «прокладкой π-мостика», что повышает эффективность подвижности электронов и ионов .
Их исследование было опубликовано на обложке журнала Advanced Materials 3 августа под заголовком «П—мостовой спейсер со встроенным донорно-акцепторным электроном полимером для гибких электрохромных Zn-ионных батарей».
Батареи, обладающие электрохромными свойствами, являются новаторскими изобретениями, которые могут визуально отображать их заряженное и разряженное состояние с помощью цветов и могут использоваться в качестве устройств отображения, которые сокращают потребление энергии для охлаждения помещений за счет контроля поглощения солнечной энергии. Исследовательская группа успешно создала гибкую электрохромную интеллектуальную Zn-ионную батарею, которая может сохранять свои превосходные электрохромные и электрохимические свойства даже при длительном воздействии атмосферы и механических деформациях.
Чтобы максимизировать эффективность подвижности электронов и ионов, команда смоделировала и синтезировала первый в мире полимерный анод со спейсером π-мостика. π-связи могут улучшить подвижность электронов внутри структуры, ускоряя движение ионов и максимизируя эффективность адсорбции ионов, что повышает ее емкость хранения энергии.
В батареях на основе анода с π-мостовой прокладкой прокладка обеспечивает пространство для более быстрого движения ионов. Это обеспечивает быструю зарядку, улучшенную разрядную емкость ионов цинка до 110 мАч/г, что на 40 % больше, чем сообщалось ранее, а также на 30 % увеличение электрохромной функции, которая переключается с темно-синего на прозрачный, когда устройство заряжается/разряжается.
Кроме того, если технология прозрачных гибких батарей будет применена к «умным» окнам, они будут отображать более темные цвета в течение дня, поглощая солнечную энергию , и функционировать как футуристическая технология хранения энергии, которая сможет блокировать УФ-излучение и заменять шторы.
Профессор Ил-Ду Ким сказал: «Мы разработали полимер, содержащий π-мостовую прокладку, и успешно создали интеллектуальную Zn-ионную батарею с превосходной электрохромной эффективностью и высокой емкостью хранения энергии». Он добавил: «Этот метод выходит за рамки существующей концепции батарей, которые используются просто как устройства хранения энергии, и мы ожидаем, что эта технология будет использоваться в качестве футуристической системы хранения энергии, которая ускоряет инновации в области интеллектуальных батарей и носимых технологий».
Теги: батарея, гибкий
