Учёные из США и Швеции разработали литиевые батареи, которые не только гнутся и растягиваются, но и продолжают работать после повреждений.
Американская команда из Калифорнийского университета в Беркли создала аккумулятор на основе гидрогеля, который можно резать, скручивать и сгибать. Он выдерживает до 500 циклов зарядки, что сопоставимо с аккумуляторами в смартфонах.
В обычных литиевых батареях применяются жидкие электролиты, которые могут воспламеняться. Здесь использован полутвёрдый гель с низким содержанием воды — около 19%. Это исключает возгорание и позволяет устройству стабильно работать при напряжении выше 3,1 Вольта.
Для сравнения, большинство литий-ионных батарей в телефонах работают на напряжении 3,6–4,2 Вольта. Однако новая батарея сохраняет только 60% ёмкости после 500 зарядок и имеет в 10 раз меньшую ёмкость по сравнению с аккумуляторами смартфонов. Главный плюс — гибкость, что делает её подходящей для носимых устройств и мягкой электроники.
Шведская команда из Университета Линчёпинга пошла другим путём и разработала растягиваемую батарею. Она удваивается в длине и продолжает работать. Вместо металлических электродов применены проводящие полимеры и лигнин — органический компонент древесины, оставшийся от производства бумаги. Электроды похожи по консистенции на зубную пасту, что даёт возможность наносить их с помощью 3D-принтера. Это удобно для устройств нестандартной формы — например, слуховых аппаратов, медицинских датчиков, мягких роботов.
Ещё одна особенность — экологичность. Материалы возобновляемые, батарея выдерживает более 500 циклов без потери мощности. Но напряжение у неё ниже — всего 0,9 Вольта. В будущем разработчики планируют использовать магний или цинк, чтобы увеличить этот показатель. Цинк и магний — доступные недорогие металлы, подходящие для создания безопасных аккумуляторов.