Электрохимические устройства могут быть одновременно прозрачными и гибкими

18 июня 2009

smart

…Причём для этого им вовсе не требуется быть многослойными либо дорогими.

Хэн Ли (Heng Li) из Пекинского университета (КНР) вместе с сотрудниками совершил последовательность опытов по созданию электрохимических устройств (и солнечные батарей, и накопителей энергии суперконденсаторного типа), каковые были бы одновременно прозрачными и эластичными.

Смотрите кроме этого: Nokia разрабатывает телефоны с эластичным дисплеем

Ожидается, что портативные устройства с экранами, способными к деформации, будут представлены в 2013 году. Над такими гаджетами трудятся и в других компаниях, в частности в Samsung. Финская Nokia, по данным веб-источников, готовит к производству эластичные и прозрачные экраны для портативных устройств.Фото Cutedevice.

Учёным удалось показать, что полученные ими батареи возможно не только многократно сгибать и загибать, но кроме того оборачивать около предметов малого диаметра — к примеру шариковых ручек — при сохранении эффективности, сравнимой с максимально достижимой.

Сэндвич-структуры (слева) располагают анод и катод в различных слоях. Гребнезубая схема размещает их в одной плоскости, а зазоры между ними делают поверхность полупрозрачной. (Тут и ниже илл. аккумуляторная Lit, et al.)

Ранее уже демонстрировались полупрозрачные накопители и фотоэлементы энергии, но их структура была сэндвичем — другими словами многослойной, почему потребовала сложного и долгого производственного процесса. Помимо этого, многослойные фотоэлементы при сгибании довольно часто разламывали электроды на стыке слоёв «сэндвича». Предложенное китайцами ответ однослойно и снабжает прозрачность за счёт необычной структуры, наряду с этим сохраняя дешевизну и технологическую простоту.

Разработчики применяли гребнезубую схему соединения электродов, что разрешило добиться сохранения их механической прочности при сгибе. Одновременно с этим размеры отдельного элемента составили не более 100 мкм, что близко к пределу разрешающей свойстве людской глаза. Исходя из этого итоговые электрохимические накопители энергии кажутся прозрачными.

До тех пор пока были испытаны лишь фотоэлектрические ячейки Гретцеля и накопители на базе суперконденсаторов, но изобретатели уверены, что практически любое электрохимическое устройство, включая литиевые батареи, возможно произведено по их технологии. Ну а прозрачность разрешит минимизировать неприятности с перегревом таких эластичных литиевых аккумуляторная батарей.

Согласно мнению ученых, больше всего интегрированные совокупности эластичных и прозрачных фотоэлементов и энергонакопителей понадобятся для подзарядки гаджетов и носимой электроники, но в будущем, с постепенным ростом КПД, их возможно будет интегрировать и в окна строений.

Отчёт об изучении размещён в издании Nano Letters.

Подготовлено по данным Phys.Org.

Создатель: Александр Березин