تولید باتری های بر پایه نخ توسط دانشمندان چینی

محققان چینی موفق به طراحی باتری قابل شارژ و انعطاف پذیری شده اند که بر پایه نخ است و با استفاده از ماشین های صنعتی بافندگی و کشبافی موجود قابل تولید می باشد.

باتری های نخی که برای ایجاد جریان بیشتر به صورت سری و موازی به هم وصل شده و مورد آزمایش قرار گرفتند، مقیاس پذیری خوبی از خود نشان داده اند.
محققان درخواست ثبت انحصاری این باتری را کرده اند و امیدوار به تجاری سازی آن هستند.
مقاله آن ها با عنوان «باتری های بر پایه نخ رسانا و قابل بافت NiCo/Zn با تراکم انرژی و ظرفیت اسمی بالا » اخیرا در مجله نانو ACS به چاپ رسیده است. در این گزارش از باتری های منسوجی صحبت شده که ذاتا ایمن هستند و از جفت نخ های تهیه شده از فولاد ضد زنگ تشکیل شده اند که توسط روی به عنوان آند و هیدروکسید کبالت نیکل به عنوان کاتد رسوبگیری الکتریکی شده و مشترکا توسط یک الکترولیت ژله ای بر پایه ی پلی وینیل الکل روکش دهی شده اند.

محققان فولاد ضد زنگ را در دمای بالا ریسیده تا فیلامنت های میکرونی داشته باشند، پس از آن با روشی مخصوص آن را تحت کشش قرار داده و در نهایت نخ هایی مداوم و با رسانایی بالا(قطر ۱۸۰ تا ۲۵۰ میکرومتر) و با انعطاف پذیری مشابه نخ های پنبه ای تولید کردند. این نخ ها پایه ی دو الکترود مورد استفاده در باتری های نخی را تشکیل می دهند.
محققان با استفاده از ماشین های بافندگی و کشبافی صنعتی نشان دادند که نخ های دوگانه (آند و کاتد) به خوبی شرایط تبدیل به منسوجات با رسانایی بالا را تحمل می کنند.
آنها می گویند که باتری های جدید دارای ظرفیت ویژه، دانسیته توان باتری و دانسیته انرژی بالایی بوده و بنا بر ادعای محققان این ویژگی ها در آن ها بالاتر از بیشتر باتری های آبی و ابرخازن ها می باشد.
محققان این باتری های را در معرض یک سری آزمایشات تغییر شکل قرار دادند؛ابتدا صاف، خم کردن ۹۵ درجه، چرخش ۳۶۰ درجه و مجددا صاف. آزمایشات نشان داد که منحنی های شارژ تقریبا به طور کامل با هم همپوشانی دارند و منحنی های دشارژ و همچنین ظرفیت باتری نیز در حالت های مختلف از تغییر شکل، تغییر چندانی نمی کند.
اگرچه انجام آزمایشات دوره ای تغییر شکل نشان از کاهش جزیی ظرفیت داشت اما محققان آن را به ایجاد ترک بر روی مواد اولیه الکترود(اکسید فلز) نسبت داده اند.
محققان برای اثبات کار خود یک باتری مچی از پارچه ای با رسانایی بالا ساختند. این باتری مچی قادر به تامین نیرو برای وسایل الکترونیکی مختلف از جمله ساعت، ال ای دی و سنسور ضربان قلب می باشد.