Investigadores de la Universidad de California en San Diego (UCSD), en EE.UU., y la empresa norteamericana ZPower desarrollaron un nuevo tipo de batería recargable y flexible. Se puede “imprimir” en minutos utilizando técnicas de serigrafía y tiene mayor capacidad que las baterías tradicionales de iones de litio.

"Nuestras baterías se pueden diseñar de acuerdo con la electrónica, en lugar de que la electrónica tenga que diseñarse de acuerdo con las baterías", dijo Lu Yun, uno de los coautores del artículo que describe la invención y estudiante de doctorado en grupo de investigación del profesor de nanoingeniería Joseph Wang, UCSD.

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La nueva batería alimentaba una pantalla de papel electrónico flexible (e-Paper) equipada con un microcontrolador y un módulo Pistol Grip Bluetooth. Las celdas se recargaron durante más de 80 ciclos, sin mostrar signos significativos de capacidad reducida, y también permanecieron funcionando a pesar de ser dobladas y retorcidas repetidamente.

La capacidad de energía por área de la batería flexible y recargable desarrollada en UCSD es de 50 miliamperios por centímetro cuadrado a temperatura ambiente, que es de 10 a 20 veces la capacidad de una batería convencional. Iones de litio. Es decir, con la misma área, la nueva batería puede suministrar de 5 a 10 veces más energía. "Esta capacidad por área nunca se había logrado antes", dijo Yun. "Y nuestro método de producción es asequible y escalable".

La batería recargable flexible desarrollada por UCSD y ZPower continúa funcionando incluso después de haber sido torcida varias veces. Imagen: UCSD

El principal responsable de las características de la nueva batería flexible y recargable es el material utilizado en el cátodo (polo positivo), que es un óxido de prata y zinc (AgO-Zn). Tradicionalmente se considera inestable, pero un "recubrimiento" de óxido de plomo patentado desarrollado por ZPower mejora la estabilidad electroquímica y la conductividad eléctrica.

El óxido de plata nunca se ha utilizado en una batería impresa por serigrafía, ya que se degrada rápidamente. Pero al probar varios disolventes y aditivos, los investigadores de UCSD pudieron desarrollar una formulación de "tinta" adecuada para la impresión.

Después de la preparación de la tinta, la nueva batería recargable flexible se puede "imprimir" en cuestión de segundos, y está seca y lista para usar en solo unos minutos. Está impreso en una película de polímero químicamente estable, elástica y de alto punto de fusión (200 ºC). Los colectores de corriente, ánodos de zinc y separadores también son capas apiladas y serigrafiadas.

Los investigadores ya están trabajando en una nueva generación de tecnología, enfocada en baterías más baratas y de carga más rápida que podrían usarse en dispositivos 5G y sistemas robóticos flexibles que requieren mucha corriente eléctrica y formas personalizables.

fuente: TechXplore