Des chercheurs de l’Université polytechnique de Hong Kong (PolyU) ont mis au point une pile au lithium textile extrêmement flexible et à haute performance qui offre un approvisionnement en énergie plus stable, durable et sûr pour l’électronique portable avec une multitude d’applications, telles que la surveillance médicale, les textiles intelligents, etc. téléphones intelligents, système de localisation GPS et Internet des objets (IoT).
La nouvelle batterie textile au lithium légère de PolyU présente une densité d’énergie élevée de plus de 450 Wh / L et une excellente flexibilité – avec un rayon de courbure inférieur à 1 mm et une pliabilité supérieure à 1 000 cycles avec une dégradation marginale de la capacité. En comparaison, la batterie au lithium pliable existante n’atteint qu’un rayon de courbure d’environ 25 mm et des performances nettement inférieures à 200 Wh / L. La batterie textile au lithium, d’une épaisseur inférieure à 0,5 mm, possède également une capacité de charge / décharge rapide et une durée de vie longue comparable à celle des batteries au lithium conventionnelles.
L’innovation mise au point par l’équipe de recherche de l’Institut du textile et du vêtement (ITC) de PolyU a remporté trois prix lors du 47e Salon international des inventions de Genève tenu en avril dernier, à savoir une médaille d’or et deux prix du mérite spécial.
Le professeur ZHENG Zijian, qui dirige l’équipe de recherche de l’ITC, a déclaré: “La technologie portable a été désignée comme le prochain marché important après les smartphones. Les revenus du marché mondial des appareils portables devraient croître à pas de géant, de plus de 20% par an, 100 milliards de dollars d’ici 2024 . Comme tous les appareils électroniques portables nécessiteront un approvisionnement en énergie portable, notre nouvelle technologie de fabrication de piles textiles au lithium offre une solution prometteuse à un large éventail d’applications de la prochaine génération, allant des soins de santé à l’info divertissement aux sports. l’aérospatiale, la mode, l’IoT à toute utilisation de détection ou de suivi pouvant même dépasser notre imagination d’aujourd’hui. ”
La batterie au lithium est actuellement la batterie rechargeable dominante sur le marché en raison de sa densité d’énergie relativement élevée et de sa longue durée de vie. Étant donné que les batteries au lithium lourdes et encombrantes classiques sont difficiles à utiliser dans les appareils portables, les scientifiques se sont efforcés au cours des dix dernières années de développer une batterie au lithium flexible, souvent en utilisant des feuilles métalliques comme capteurs de courant. Cependant, ce n’est que jusqu’à l’émergence de la batterie textile au lithium de PolyU que les goulots d’étranglement liés à la densité énergétique, à la flexibilité, à la robustesse mécanique et à la stabilité des cycles peuvent être résolus.
En appliquant la nouvelle technologie brevetée de PolyU de dépôt de métal assisté par polymère (PAMD), le métal hautement conducteur, le cuivre (Cu) et le nickel (Ni) sont déposés uniformément et de manière conforme sur des tissus prétraités qui servent de capteurs de courant dans la batterie. Après avoir ajouté des matériaux actifs agissant comme cathode et anode, les tissus métalliques, ainsi que le séparateur et l’électrolyte, sont assemblés dans la batterie textile au lithium.
Les tests de laboratoire menés par l’équipe ITC ont prouvé la stabilité mécanique, la durabilité et la sécurité extrêmement élevées de la batterie textile au lithium sous déformation. Lorsque la batterie est pliée à plusieurs reprises à plusieurs reprises, tordue à différents angles ou librement froissée, sa fenêtre de tension reste inchangée. Le test de flexion a montré que la batterie peut être pliée plus de 1 000 fois avec une dégradation marginale de la capacité. Des tests de sécurité effectués par martelage continu, coupe à l’aide de ciseaux et pénétration à l’aide d’un clou ont prouvé que la batterie pouvait fournir de manière stable la puissance de sortie des composants électroniques sans risque de s’enflammer ou d’exploser.
Source: https://www.polyu.edu.hk – 23/05/19