穿戴式裝置福音,高效織物鋰電池摺疊 1,000 次仍保持 100% 效能

作者 | 發布日期 2019 年 05 月 28 日 13:59 | 分類 3C , 穿戴式裝置 , 電池 follow us in feedly


穿戴式裝置的發展跟電池研發進展息息相關,如果裝置中的電池續航力低、或是電池占太多空間使裝置不輕便,消費者或許都會頗有微詞,對此,香港理工大學研發出的「織物鋰電池」有望解決上述挑戰,新電池可撓又耐用,摺疊 1,000 次仍可保持 100% 效能,能提供更穩定與安全的電力。

傳統的鋰離子電池無法摺疊,體積又大又笨重,難以應用在穿戴式產品中,過去許多科學家都努力在開發可撓式鋰電池,就像先前哥倫比亞大學基於人體脊椎的概念,研發出能量密度高達 242 Wh/L 的可撓鋰離電池。

而這次香港理工大學則透過獨門的聚合物輔助金屬沉積法(PAMD),將銅、鎳高電導金屬均勻沉積在紡織品上,研發出具有優秀導電性、柔軟性及耐曲折特性的導電織物,之後再添加電極活性材料、隔離膜與電解質,最終組裝出織物鋰電池。

新電池電池能量密度高達 450 Wh/L,柔軟度也不錯,可摺疊、彎曲至半徑小於 1 mm,而且摺疊 1,000 次之後,效能仍能保持 100%,團隊實驗指出,相較之下,現有的可撓鋰電池只能摺疊至小於 25mm,最高能量密度也僅有 200 Wh/L。

除此之外,團隊也有進行耐用測試,經過反覆對折、扭曲、搓揉,以及連續敲打、削剪、穿刺後,電池也依然頑強,不僅不影響電壓與效能,也沒有起火爆炸的風險,大幅提高穿戴式裝置的使用安全性。

帶領研究團隊的教授鄭子劍表示,所有穿戴式電子裝置都需要合適的電池,因此團隊研發的織物鋰電池應用潛力大,可用在醫療護理、通訊娛樂、體育、航太、服飾、物聯網、感測器或定位,用途或許可超越人們想像。

一般來說,人們都希望穿戴式裝置能越小越好,同時又期望裝置能具備多項功能,監測或是定位功能精準度也得到位,而若要達成上述目標,電池居重要地位,首先電池要夠小、耐摺疊,這樣才能置入可撓穿戴式裝置中,若要具備多功能,電池的續航力也必須要夠久。

或許現在的穿戴式裝置還沒辦法滿足大眾的所有需求,但隨著技術更迭、電池研發進展加速,未來某一天說不定能實現。

(首圖來源:香港理工大學

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