محققان چینی برای اولین بار موفق به ساخت الیافی شدند که نقش باتری یون لیتیم را ایفا می‌کند. در این الیاف از نانولوله کربنی استفاده شده است.
ساخت باتری یون لیتیم به صورت نانوالیاف کربنی
ساخت ادوات الکترونیکی قابل پوشیدن توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب کرده است. در حال حاضر عینک گوگل و دستگاه iWatch شرکت اپل از جمله این ادوات هستند. اما باتری‌های مورد استفاده در آن‌ها نه تنها باید کوچک و سبک باشد بلکه باید قدرت و ماندگاری بالایی برای تأمین انرژی مورد نیاز دستگاه به مدت طولانی را نیز داشته باشد.
وی ونگ و همکارانش از دانشگاه فودان در شانگهای چین مقاله‌ای در نشریه Nano Letters به چاپ رساندند که در آن نشان دادند که چگونه می‌توان از نانولوله کربنی برای بافت رشته‌های کامپوزیتی استفاده کرد. در واقع این گروه تحقیقاتی با ترکیب نانولوله کربنی و نخ پنبه موفق به ساخت رشته‌هایی شدند که از آن‌ها به عنوان باتری یون لیتیم می‌توان استفاده کرد. این الیاف حدود یک میلیمتر قطر دارد و در صورت بافته شدن می‌توان از آن برای تولید منسوجات الکترونیکی استفاده کرد.
ونگ می‌گوید: «ما نیاز مبرم به یک منبع قوی تأمین انرژی داریم که بتوانیم آن را با منسوجات الکترونیکی پیوند بزنیم. این که این منبع به صورت الیاف باشد بسیار جالب و ایده‌آل است زیرا چنین الیافی انعطاف‌پذیر بوده و می‌توان آن را به راحتی بافت. ما با استفاده از نانولوله‌های کربنی موفق به تولید الیافی شدیم که نقش باتری یون لیتیم را برای ما ایفا می‌کند. این باتری‌ها را به سادگی می‌توان در منسوجات الکترونیکی استفاده کرد.»
این اولین باری است که رؤیای باتری‌های یون لیتیم مبتنی بر نانولوله کربنی تحقق می‌یابد. این باتری عملکرد الکتروشیمیایی بسیار خوبی دارد به طوری که می‌تواند دانسیته انرژی بالایی در حدود ۰٫۷۵ mWh/cm را تأمین و بعد از ۱۰۰ بار شارژ/دشارژ هنوز ۸۷ درصد از ظرفیت اولیه خود را حفظ کند.
محققان برای حذف مشکل تورم آند سیلیکونی، نانولوله کربنی را با سیلیکون ترکیب کرده و آندی ساختند که در حین شارژ/دشارژ آسیب نمی‌بیند. برای کاتد نیز، از ترکیب نانولوله کربنی، لیتیم و آهن استفاده شده است که علاوه بر پایداری بالا، هزینه تولید کمی دارد.
پژوهشگران از یک الکترولیت برای جدا کردن آند و کاتد از هم استفاده کرده و در نهایت باتری یون لیتیم انعطاف‌پذیری تولید کردند.
