柔性電池Power Flexible Displays

新材料可以幫助使電池具有足夠的靈活性和能量密度，足以為可彎曲，可植入和可穿戴電子設備提供像這樣的顯示器。傳統(tǒng)可充電鋰離子電池中使用的高性能材料不靈活，大多數(shù)可彎曲的材料無法存儲足夠的能量來運行顯示器。柔性電池基板材料(例如塑料，紙張或紡織品)不能承受使用剛性電池的高質(zhì)量無機材料構(gòu)建電極所需的高溫。韓國高等科學院的材料科學教授Keon Jae Lee與首爾國立大學的研究人員一起設計了一種由固態(tài)材料制成的可彎曲無機薄膜鋰離子電池(需要注冊)。其由云母制成的剝離臨時基板材料可以承受用于退火鋰鈷氧化物電極的高溫(約700℃)，其通常用于便攜式電子設備的鋰離子電池。

該團隊希望采用高性能鋰離子電池材料并使其具有靈活性。為此，他們使用了通用轉(zhuǎn)移方法。在臨時云母基板上構(gòu)建電池后，他們使用退火工藝制造出高質(zhì)量的鈷酸鋰陰極。電池用固體電解質(zhì)和鋰金屬陽極完成。退火過程還幫助研究人員通過削弱層間的分子間力，使用膠帶將電池從云母中分層。

然后通過將其封裝在柔性聚二甲基硅氧烷片中來制備電池的柔性基板。最終電池高10微米。

研究人員稱，他們的電池能量密度為每立方厘米2,200muWh，高于之前報道的任何柔性電池。該團隊通過有限元分析仿真支持了這一性能。Lee和他的同事們還將電池與柔性有機LED顯示屏集成在一起 - 他們說這是第一次實現(xiàn)這一目標。

該團隊表示，這種新的轉(zhuǎn)移方法可以應用于其他靈活的應用，如薄膜納米發(fā)電機，薄膜晶體管和熱電器件。研究人員正在研究用于分層的一步激光剝離工藝，這將能夠大批量制造大面積鋰離子電池。他們還在設計增加電池能量密度的方法，例如消除一些外部聚二甲基硅氧烷片。