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유연한 리포 배터리

14 2 월, 2022

By hoppt

유연한 배터리

이 발견은 다른 연구자들이 가연성 액체 전해질(이온이 두 전극 사이를 이동할 수 있게 하는 물질) 대신 탄성 폴리머 및 유기 액체와 같은 비표준 물질을 사용하는 새로운 유형의 유연한 리튬 이온 배터리를 개발하도록 촉발했습니다. 여러 회사에서 기반으로 제품을 개발했습니다. 이 새로운 재료에 대해 설명하고 이 기사에서는 현재 상업적으로 사용할 수 있는 두 가지 유형의 유연한 충전식 배터리를 살펴봅니다.

첫 번째 유형은 표준 전해질을 사용하지만 일반적인 다공성 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 재료 대신 고분자 복합 분리막을 사용합니다. 이를 통해 골절 없이 구부러지거나 다른 형태로 성형될 수 있습니다. 예를 들어, 삼성은 최근에 반으로 접혀도 형태를 유지할 수 있는 배터리를 개발했다고 발표했습니다. 이 배터리는 기존 배터리보다 비싸지만 더 두꺼운 전극과 분리막으로 인한 내부 저항이 적기 때문에 더 오래 사용할 수 있습니다. 그러나 한 가지 단점은 상대적으로 낮은 전력 밀도입니다. 비슷한 크기의 리튬 이온 배터리만큼만 에너지를 저장할 수 있고 빠르게 재충전할 수 없습니다.

이 유형의 리튬 이온 배터리는 현재 웨어러블 센서에서 신체의 활력 징후를 모니터링하는 데 사용되지만 스마트 의류에도 통합될 수 있습니다. 예를 들어, Cute Circuit은 대기 오염 수준을 추적하고 착용자의 바로 근처에 높은 수준이 있을 때 후면의 LED 디스플레이를 통해 사용자에게 경고하는 드레스를 만듭니다. 이러한 종류의 유연한 배터리를 사용하면 부피나 불편함 없이 센서를 옷에 직접 통합하는 것이 더 쉬워집니다.

리튬 배터리는 휴대폰 및 노트북과 같은 소비자 제품에 널리 사용되지만 성능(전력, 무게)의 향상은 의료 기기 및 전기 자동차와 같은 유익한 응용 프로그램으로 이어질 수 있습니다. 대부분의 배터리는 내부에 전극이 있는 단단한 케이스를 사용하기 때문에 유연한 배터리가 개발될 수 있는지에 대한 광범위한 연구가 있어 다양한 모양과 잠재적으로 더 강력한 장치를 허용할 수 있습니다.

현재 사용 가능한 전기 자동차는 견고한 케이스를 사용하여 발생하는 배터리의 낮은 전력 밀도로 인해 범위가 제한됩니다. 유연한 배터리는 옷에 착용하거나 불규칙한 표면에 감쌀 수 있으므로 웨어러블 기술의 새로운 가능성이 열립니다. 또한 유연성이 향상되어 배터리를 협소한 공간에 보관할 수 있고 특이한 모양에 맞출 수 있습니다. 이로 인해 유사한 정격의 기존 배터리보다 크기가 더 작은 배터리가 생성될 수 있습니다.

결과 :

딱딱한 전극 대신 금속 호일을 사용하는 유연한 배터리가 버클리 캘리포니아 대학의 연구원들에 의해 개발되었습니다. 이 설계는 함께 적층된 여러 개의 얇은 시트로 구성되어 있기 때문에 현재 장치보다 더 나은 성능을 약속합니다. 그 결과 완전한 유연성을 유지하면서 높은 에너지 밀도를 얻을 수 있습니다. 그래핀과 같은 다른 재료를 사용한 이전 시도는 이러한 구조의 취약성과 확장성 부족으로 인해 실패했습니다. 그러나 새로운 금속박 디자인은 상용 리튬 이온 배터리와 유사한 구조를 따르며 이러한 장치를 어려움 없이 산업적 규모로 생산할 수 있습니다.

어플리케이션 :

유연한 리포 배터리는 신체에 더 쉽게 착용할 수 있는 의료 기기, 더 넓은 주행 거리를 제공하는 전기 자동차, 움직임을 방해하지 않는 웨어러블 기술 및 이러한 증가된 유연성을 활용하는 기타 애플리케이션으로 이어질 수 있습니다.

결론 :

University of California Berkeley의 연구는 깨지기 쉬운 그래핀 재료를 사용하지 않고 적층된 금속 호일 시트로 구성된 유연한 배터리를 생산했습니다. 이 디자인은 현재 장치보다 에너지 밀도가 높으면서도 완전히 유연합니다. 유연한 리포 배터리는 또한 전기 자동차, 웨어러블 기술 및 유연성 증가가 유리한 기타 분야에 잠재적으로 응용할 수 있습니다.

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