Інженерам вдалося створити акумулятор, який можна розтягувати в усі боки. Цього вдалося домогтися за допомогою графенових електродів, які за формою нагадують медові соти. Така конструкція має високу ємність і надійна після безлічі розтягнень. Стаття опублікована в журналі.
Гнучкі та розтяжливі акумулятори цікавлять інженерів тим, що їх легко вбудувати в одяг або носити на тілі для харчування сенсорів або електронного одягу. В останні роки з'явилися згинані акумулятори, але зробити їх такими, що розтягуються набагато складніше. В існуючих дослідних зразках матеріал електродів пробують нанести на гумовий каркас, але такі конструкції або втрачають напругу і ємність при деформації, або володіють маленькою щільністю енергії.
Кі Кан (Seulki Kang) і його колеги з Корейського інституту науки і технологій змогли зробити надійний і ємний літієвий акумулятор, в якому тягнуться самі електроди. Вони зроблені з графенового композиту: анод з титанатом літію, а катод з літій-залізо-фосфатом. Спочатку суміш з оксиду графена, вуглецевих нанотрубок і сполуки літію розмішують у воді. Потім, зваження наливають у силіконову формочку близько десяти сантиметрів діаметром і заморожують таким чином, щоб кристали льоду сформували сітчасту структуру, що нагадує соти бджіл. Після цього лід випаровують і за допомогою прогрівання в печі відновлюють оксид графена.
Мережечку ще не можна розтягувати, оскільки графен і нанотрубки навпаки тверді. Тому при збірці її стискають по краях до центру, вносять гелевий електроліт і укладають в гумовий каркас, який відповідає за відновлення форми. Оскільки електрод вже стиснутий, при розтягненні він лише випрямляється слідом за каркасом.
Такий акумулятор має питому ємність 5,05 mAh на квадратний сантиметр, не втрачає потужність при 50 процентному розтягненні після 500 повторень і зберігає 95 відсотків ємності після ста циклів зарядки-розрядки.
Літієві акумулятори давно увійшли в ужиток, але їх регулярно вдосконалюють. Наприклад, їх змогли надрукувати на 3D-принтері, а літій-повітряні акумулятори, що володіють в кілька разів більшою ємністю, змогли витримати 700 циклів розряду-заряду.