محققان کره‌ای با استفاده از نانوساختارهای کربنی موفق به ساخت نخ‌هایی با قابلیت ذخیره انرژی شدند. این باتری‌های انعطاف‌پذیر برای تولید منسوجات الکترونیکی ضروری هستند.
استفاده از نانوساختارهای کربنی برای تولید باتری انعطاف‌پذیر
مدت‌هاست که پژوهشگران تحقیقات وسیعی روی ساخت منسوجات الکترونیکی آغاز کرده‌اند، در این مسیر تولید منابع ذخیره سازی انرژی انعطاف‌پذیر از اهمیت بالایی برخوردار است. چندی قبل محققان موفق به تولید نخ‌هایی شدند که می‌تواند به عنوان ابرخازن عمل کنند.
اخیرا یک تیم تحقیقات کره‌ای موفق شده‌اند باتری‌هایی انعطاف‌پذیر تولید کنند که می‌تواند انرژی خورشید را جذب کرده و در خود ذخیره کند. نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای با عنوان “Wearable Textile Battery Rechargeable by Solar Energy” در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.
کلید اصلی در ساخت این باتری جدید نوعی پلیمر بوده که پژوهشگران این پروژه آن را بدست آورند، این ماده نخ پلی‌استایرنی با پوشش نیکل است. این گروه از پلی‌اورتان برای اتصال نیکل به سطح نخ استفاده کردند. یک لایه جدا کننده نیز پلی‌اورتان را نخ جدا می‌کند این لایه مقاومت مکانیکی و حرارتی نخ را افزایش می‌دهد.
جانگ ووک چوی، استادیار موسسه علوم و تحقیقات پیشرفت کره (KAIST) می گوید برای ساخت باتری انعطاف‌پذیر باید از نخ و یک ماده رسانا استفاده می‌شد. به همین دلیل ما از نانوساختارهای کربنی استفاده کردیم. البته پیش از این نیز نخ‌هایی مشابه این نخ نیز ساخته شده بود اما کارایی و ابعاد آن با محدودیت‌هایی همراه بود. برای مثال یک تیم تحقیقاتی نخ را با فلز نقره پوشش‌دهی کرده بودند اما هزینه تولید این نخ‌ها بسیار بالا است. اما باتری که ما ساختیم هم استحکام مکانیکی بالایی دارد و هم خواص الکتروشیمیایی آن از دیگر باتری‌ها بالاتر است.
پژوهشگران این پروژه برای ساخت این باتری به دنبال ماده جدیدی بودند تا بر مشکلات موجود غلبه کنند، این گروه تحقیقاتی پس از تحقیقات متعدد به پلی‌اورتان رسیدند که دارای خواص مناسبی برای ساخت باتری است.
تست‌های انجام شده روی این باتری نشان داد که بعد از ۴۰ بار شارژ/دشارژ و ۵۵۰۰ مرتبه تاشدن، این باتری هنوز ۹۱٫۸ درصد کارایی خود را حفظ می‌کند.
محققان این پروژه دریافتند که در حین خم شدن، ظرفیت این باتری کاهش می‌یابد این بدان معناست که حرکت مکانیکی باتری موجب کاهش کارایی انتقال یون در باتری می‌شود.
