柔性可印刷電池:更小更柔性 可穿戴設(shè)備

      發(fā)布時(shí)間:2024-06-22 點(diǎn)擊:68
      加利福尼亞的一家創(chuàng)業(yè)公司正在開發(fā)一種柔性可充電電池,可在常用工業(yè)絲網(wǎng)印刷機(jī)上進(jìn)行廉價(jià)印刷。位于加利福尼亞阿拉米達(dá)的imprint energy公司已在腕戴式設(shè)備上測(cè)試超薄鋅聚合電池,希望能將這種電池出售給可佩戴電子產(chǎn)品、醫(yī)療產(chǎn)品、智能標(biāo)簽和環(huán)境傳感器制造商。
      該公司的策略是保證在人體應(yīng)用中電池的安全,同時(shí),其小尺寸和柔性可以滿足笨重的鋰基電池不可能達(dá)到的設(shè)計(jì)要求。甚至在小格式中,這種電池也能為小功率無(wú)線通信傳感器提供足夠的電流,并將其與其他類型的薄電池區(qū)分開。
      該公司最近從鳳凰城創(chuàng)投公司和ame云創(chuàng)投公司(雅虎聯(lián)合創(chuàng)始人楊致遠(yuǎn)的風(fēng)險(xiǎn)投資基金)獲得了600萬(wàn)美元的資金,從而進(jìn)一步開發(fā)其擁有專利的化學(xué)產(chǎn)品,并進(jìn)行電池的商業(yè)發(fā)布。前期投資者包括美國(guó)中央情報(bào)局支持的風(fēng)險(xiǎn)投資公司帕琉斯,以及陶氏化學(xué)公司。
      這種電池基于該公司聯(lián)合創(chuàng)始人克莉絲汀·何(christine ho)在加州大學(xué)伯克利分校研究生階段的研究,她與另一名研究人員在日本使用3d打印機(jī)制作出微型鋅電池。
      大多數(shù)筆記本電腦和智能手機(jī)使用的電池都包含金屬鋰,由于其高度反應(yīng)性,必須通過(guò)增加尺寸和體積的方法來(lái)進(jìn)行保護(hù)。
      雖然金屬鋅的穩(wěn)定性更高,但傳統(tǒng)鋅電池中的水基電解質(zhì)導(dǎo)致鋅形成樹枝晶、分枝狀結(jié)構(gòu),可從一個(gè)電極發(fā)展到另一個(gè)電極,造成短路。何開發(fā)了一種固體聚合物電解質(zhì),可避免此問(wèn)題,并且還提高了穩(wěn)定性,充電容量更大。
      該公司的聯(lián)合創(chuàng)始人及總裁布魯克斯·金凱(brooks kincaid)表示,這種電池結(jié)合了薄膜鋰電池和印刷電池的最佳特性。這種薄膜電池可以充電,但包含了反應(yīng)性元件,容量有限,并且制造成本高昂。印刷電池不可充電,但制作成本低廉,通常使用金屬鋅,可提供更高容量。
      使用金屬鋅可為該公司提供生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)。由于金屬鋅的環(huán)境穩(wěn)定性,可以為公司省去制作對(duì)氧敏感的鋰電池必需的防護(hù)設(shè)備。
      “當(dāng)我們談?wù)撓拗菩庐a(chǎn)品開發(fā)方面的事情時(shí),這些天有兩件事最讓我睡不著覺(jué),一是電池,二是產(chǎn)品展示”,新器件集團(tuán)副總裁和英特爾公司智能設(shè)備創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)總經(jīng)理史蒂夫.福爾摩斯說(shuō)。
      何表示,除了對(duì)柔性電池的需求,目前還沒(méi)有制定標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量其柔性,這對(duì)想要對(duì)不同的化學(xué)產(chǎn)品進(jìn)行比較的顧客來(lái)說(shuō)很沮喪。因此,該公司建立了自己的試驗(yàn)臺(tái),開始針對(duì)那些自稱柔性的商業(yè)電池作為標(biāo)尺來(lái)評(píng)估自己的電池。
      她表明,現(xiàn)有電池不到1000彎曲循環(huán)就出現(xiàn)災(zāi)難性故障,而imprint energy的電池卻能保持穩(wěn)定。
      imprint還在參與電池在衣服上的應(yīng)用。何表示,“這就像是眼睛一樣,成為身體奇怪的一部分。”
      最近,該公司還開始研究由美國(guó)軍方資助的一個(gè)項(xiàng)目,為監(jiān)測(cè)士兵健康狀況的傳感器開發(fā)電池。其他潛在應(yīng)用包括為跟蹤食品和包裝的傳感器智能標(biāo)簽供電。


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