遇水发电的墨水电池原型被丝网印刷到柔性塑

遇水发电的墨水电池原型被丝网印刷到柔性塑料上

StrategicElementsLtd报告了BatteryInk电池,它直接通过与水分的相互作用来发电。该技术由澳大利亚先进材料(%)和新南威尔士大学开发。

在这项重大成就中,电池墨水电池原型被丝网印刷到柔性塑料上,并成功地仅从水分中产生超过mAh(毫安小时)的电荷。此外,在为期3天的测试期间,在负载下实现了超过5mA(毫安)的电流。与之前年9月29日的报告相比,出色的结果详细说明了电荷增加了%。预计首批由BatteryInk电池供电的电子设备之一将是监测健康状况的电子皮肤贴片、运动性能等……印刷/柔性电子产品非常适合可穿戴皮肤贴片,因为它们重量轻、柔韧性/适形性好,并且具有高通量、低成本制造这些一次性物品的潜力。

这些设备的功率要求较低,但仍有一个非常大的现有市场,并且正在快速增长。与其他电子设备相比,大多数电流需求较低(0.5mA-5mA)所需容量较少(mAh)并且持续时间需求较短(7-14天)。尽管如此,年电子皮肤贴片的年收入超过亿美元,预计到年将达到亿美元。

电池墨水单元结构

在太阳能电池或电池中,需要两个电极(顶部和底部)来收集电流(移动离子)。然后它将从离子浓度高的区域移动到离子浓度低的区域,从而产生电子电流(即电流)。这些电极连接到负载,例如传感器或其他需要电源的电子元件。

最新原型的一个重要方面是电池墨水电池结构中使用的电极也是丝网印刷的。新南威尔士大学对电极墨水进行了优化,可与原型电池墨水电池一起使用,并首次直接在丝网印刷的电池墨水电池顶部进行丝网印刷。紫外光电子能谱(UPS)实验显示了显着电力输出的潜力。将对粘合性能、丝网印刷适性和渗透性等属性进行扩展调查。

由于更高的精度和制造更复杂设备的能力,丝网印刷是生产可印刷电子产品的最佳方法。新南威尔士大学的设备能够丝网印刷小至微米和大至1mx3m的特征。尽管对电池墨水技术的其他用途的调查已经开始,但电子皮肤贴片仍然是年第一季度的当务之急。

年第四季度进行的开发带来了专利申请所涵盖的重大技术突破。在年第一季度的剩余时间内,澳大利亚先进材料公司致力于为技术团队提供自由,以进行深入的研发和反复试验的材料工程,以实现从电池墨水。

印刷水分的能量

传统电池技术降低了新电子设备的设计自由度。BatteryInk技术被设计成一种简单的夹层结构,由顶部和底部电极组成,中间夹有功能化材料。凭借这种简单的架构,电池墨水电池可以打印成各种不同的形状和尺寸,从而使该技术能够适应具有不同灵活性、尺寸和形状要求的新电子设备。

从空气中的水分子中获取能量的丝网印刷氧化石墨烯电池可能会直接为设备供电,补充电池以延长设备寿命或为电池存储提供能量。这些不同的用例为公司提供了替代的商业化和合作选择。潜在的好处包括:

通过环境湿度机制自充电,环保;

非易燃;

低成本;

有吸引力和柔性灵活的外形;

易于生产和集成;

促进非传统电子设备的广泛发展。




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