Полимерные аккумуляторы для электроники следующего поколения

Ученые из Университета Лидса (Великобритания) изобрели новый тип полимерного геля, который может использоваться для производства более дешевых литиевых аккумуляторов, причем без потери эффективности. Лицензия на новую технологию, разработанную профессором Йеном Уордом, была отдана американской компании Polystor Energy Corporation, которая проводит испытания с целью коммерциализации элементов для портативной потребительской электроники, в том числе и той, которая подходит для осуществления такой деятельности, как разработка сайтов.

Уорд полагает, что новый материал сможет заменить жидкие электролиты, которые в данный момент используются в конструкции литиевых элементов. Более того, гелю можно придавать форму тонкой, гибкой пленки посредством полностью автоматизированного процесса, который весьма быстр, эффективен и малозатратен.

Перезаряжаемые литий-ионные аккумуляторы сейчас широко применяются в самых различных видах портативной потребительской электроники, например, в ноутбуках, цифровых камерах, мобильных телефонах и МР3-плеерах. Конструкция традиционных литий-ионных аккумуляторов основана на ячейках (герметичных контейнерах), которые содержат пористый полимерный пленочный разделитель и жидкий химический наполнитель. Это позволяет несущим заряд ионам лития проходить между двумя электродами, а также создавать барьер, разделяющий электроды для предотвращения короткого замыкания.

Полимерный гель, созданный профессором Уордом и его исследовательской группой, избавляет от необходимости применения такого разделителя. Ученые также разработали запатентованный производственный процесс экструзии/ламинирования, который быстро (10 м в минуту) размещает гель между анодом и катодом, создавая полосу с высокой проводимостью толщиной всего в несколько нанометров.

Получающуюся в результате пленку из полимерного геля можно разрезать на части любого размера Процесс ламинирования спаивает электроды вместе, чтобы не создавалось избытка воспламеняющегося растворителя и жидкого электролита.

По словам Уорда, полимерный гель похож на твердую пленку, но на самом деле на 70% состоит из жидкого электролита. Он создается при помощи тех же принципов, что и желе: в «желатин» добавляется много горячей воды, только в данном случае речь идет о смеси полимера и электролита, которая по мере охлаждения образует плотную, но гибкую массу.