Korea professori Keon Jae Lee töörühm KAIST’i Materjaliteaduste ja tehnoloogia osakonnast töötasid välja kõrge efektiivsusega painduva tahkisaku (solid state battery), millest võib saada paindlike ekraanide jaoks oluline energiaallikaks.
Sinise LEDi paneb põlema paindlik kõrge efektiivsusega tahkisaku. Pilt: Korea Advanced Institute of Science and Technology
Õhukeste, paindlike ja kergete ekraanide tehnoloogiline areng on motiveerinud teadlasi töötama välja suurema energiatiheduse ja soojakindlusega paindlikke akusid. Kuigi taaslaetavaid liitium-ioon akusid (LIB) peetakse kõrge efektiivsusega painduvate energiaallikate jaoks tugevaks kandidaatiks, saab painduvate LIB-ide jaoks kasutada vaid mõnest kindlast materjalist (näiteks orgaanilised materjalid või nano/mikrostruktuursed mitteorgaanilised materjalid, mis on kombineeritud polümeerist sideainega) valmistatud elektroode. Ka LIB-ide tööomadused pole siiani piisavalt head olnud, mistõttu on neid keeruline painduvatel tarbeseadetel rakendada, kirjutab Physorg.com.
Lisaks tuleb katoodelektroodidena kasutatavaid liitium siirdeelemendi oksiide töödelda kõrge temperatuuriga (näiteks ~700 kraadi liitium-koobaltoksiidi korral). Siiski ei saa neid aktiivsest metallist oksiide sel kõrgel temperatuuril painduval polümeersubstraadil karastada.
Hiljuti töötas Lee uurimisgrupp universaalse ülekande lähenemise abil välja kõrge efektiivsusega paindliku LIB-i, mis on struktureeritud kõrge tihedusega inorgaanilise õhukese kilega. Kõrge karastustemperatuuriga vilgust substraadile trükitud LIB kantakse polümeersubstraadile substraadi lihtsa füüsikalise delaminatsiooni abil.
,,Kõrge efektiivsusega painduva õhukesest kilest aku leiutamine kiirendab järgmise põlvkonna painduva elektroonika süsteemide välja arendamist koos olemasolevate paindlike komponentidega, nagu näiteks ekraanid, mälud ja LED-id,” lausus professor Lee.
Hetkel uurivad teadlased laseri abil tõstmise protsessi paindlike LIB-ide masstootmiseks ning 3D struktuuride üksteise otsa kuhjamiseks, et akude laengutihedust tõsta.
Teadusartikkel: “Bendable Inorganic Thin-Film Battery for Fully Flexible Electronic Systems“