Batterie étirable imprimée
La clé de la technologie est un matériau polymère hyper-élastique fabriqué à partir d’isoprène, l’un des principaux ingrédients en caoutchouc, qui a été combiné avec du polystyrène pour former un matériau appelé SIS. Combinée avec de l’oxyde de zinc, cela permet aux piles de doubler leur taille, dans n’importe quelle direction, sans subir de dommages. L’encre utilisée pour imprimer les piles est constituée de l’oxyde d’argent au zinc mélangé au SIS et de l’ajout d’oxyde de bismuth pour rendre les batteries rechargeables.
«C’est une étape importante vers l’électronique étirable auto-alimentée», a déclaré Joseph Wang, professeur de nanotechnologie à la « Jacobs School of Engineering » de l’UC San Diego. « Nous nous attendons à ce que cette technologie ouvre la voie à d’autres formes de stockage d’énergie et d’électronique imprimable et étirable, pas seulement pour les batteries à base de zinc, mais aussi pour les batteries au lithium-ion, ainsi que pour les super-condensateurs et les cellules photovoltaïques ».
L’ajout de l’oxyde de bismuth a été démontré par la même équipe l’année dernière. « Comprendre le mécanisme scientifique nous permettra de transformer les piles non rechargeables en batteries rechargeables – pas seulement les batteries au zinc, mais aussi pour d’autres électrochimies, comme le lithium-oxygène », explique le professeur Y. Shirley Meng, qui dirige Le Centre de l’énergie et de l’énergie durables à l’UC San Diego Jacobs School of Engineering
Les chercheurs ont utilisé des techniques de sérigraphie standard pour fabriquer les batteries ce qui réduit considérablement les coûts de la technologie. Les piles peuvent être imprimées directement sur du tissu ou sur des matériaux qui permettent aux adhésifs d’adhérer à la peau et peuvent également être imprimés en bande pour alimenter un appareil qui nécessite plus d’énergie.
Le prototype de batterie développé par les chercheurs a environ 20% de la capacité d’une batterie d’aide à l’oreille rechargeable et nécessite deux cellules pour alimenter une LED 3V. Cependant il est d’une épaisseur très faible et utilise des matériaux disponibles dans le commerce.
La prochaine étape consiste à améliorer les performances de la batterie pour d’autres applications.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201602096/full
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