Nově navržená ohebná a roztažitelná baterie vychází ze známého uspořádání sodíkovo-iontového článku, pouze ho trochu modifikuje.
Guihua Yu z University of Texas v Austinu a jeho kolegové začali kostkou cukru a tu vložili do polymerového gelu. Dalšími úpravami (promývání, vakuum, zahřátí) se docílilo toho, že gel vytvořil srovnatelnou strukturu jako původní cukr – „houbu“, „fraktál“.
Póry v gelu pak byly naplněny uhlíkem, respektive roztokem známé monoatomární vrstvy uhlíku, grafenu. Aby se houba grafenem dostatečně nacucala, bylo třeba ji několikrát vymáčknout a zase nechat plnit; tím se odstranil vzduch i látky z předešlého technologického procesu.
A už je skoro hotovo. Dostáváme grafenové (uhlíkové) elektrody v podobě, která je roztažitelná a ohebná. Ve stávající podobě se dá natahovat asi o 50 % původní délky, ale optimalizací polymeru (elastomeru) půjde tento poměr nejspíš zvýšit. Když se baterie takto roztáhne a stlačí 100krát, stále si uchová 90 % své kapacity. Autoři výzkumu předpokládají, že jejich baterie by se mohla využívat třeba v rámci zdravotních pomůcek nalepených na lokti či koleni, tedy tam, kde s elektronika ohýbá.
Jak už bylo řečeno, jde o sodíkovou baterii; těch existuje několik typů, v tomto případě se ovšem využije verze Na-Ion, která se od běžného lithiového článku Li-Ion liší pouze použitím sodíku namísto lithia. Obecně jsou sodíkové ionty oproti těm lithiovým těžší a pohybují se pomaleji, takže tímto způsobem je problém zajistit potřebný příkon. V klasické verzi článku sodíkové baterie také vydrží menší množství cyklů, protože elektrody se více mechanicky poškozují. Na straně sodíku oproti lithiu stojí tak pouze cena, což však znamená hodně důležitý faktor. Lithium dnes de facto představuje strategickou surovinu.
Viz také: Na Cínovci se bude těžit lithium
Popsaný postup ovšem ukazuje pouze konstrukci uhlíkových elektrod, které by zřejmě měly jít použít do baterií různý typů, není vázán na baterie Na-Ion.
Studie byla publikována v Advanced Materials.
Zdroj: Phys.org
