A nova bateria de lítio têxtil leve da PolyU demonstra alta densidade de energia de mais de 450 Wh / L, e excelente flexibilidade - com um raio de curvatura de menos de 1 mm, e dobrabilidade de mais de 1, 000 ciclos com degradação da capacidade marginal. Em comparação, a bateria de lítio dobrável existente só pode atingir um raio de curvatura de cerca de 25 mm, e com desempenho muito inferior de menos de 200 Wh / L. A bateria de lítio têxtil, de menos de 0,5 mm de espessura, também possui capacidade de carregamento / descarregamento rápido, e longo ciclo de vida comparável às baterias de lítio convencionais. [Consulte o anexo para uma comparação detalhada de desempenho entre a bateria de lítio têxtil da PolyU e outras baterias]

A inovação desenvolvida pela equipe de pesquisa do Instituto de Têxteis e Vestuário (ITC) da PolyU arrebatou três prêmios na 47ª Exposição Internacional de Invenções de Genebra realizada em abril deste ano, a saber, uma medalha de ouro e dois prêmios especiais de mérito.

Professor ZHENG Zijian, que lidera a equipe de pesquisa ITC, disse, "A tecnologia vestível foi apontada como a próxima grande oportunidade de mercado global depois dos smartphones. As receitas do mercado global de dispositivos vestíveis devem crescer aos trancos e barrancos, de mais de 20% ao ano, chegará a US $ 100 bilhões em 2024. Como todos os eletrônicos vestíveis exigirão fornecimento de energia vestível, nossa nova tecnologia na fabricação de bateria de lítio têxtil oferece uma solução promissora para uma ampla gama de aplicações de próxima geração, variando de saúde, infoentretenimento, Esportes, aeroespacial, moda, IoT [Internet of Things] para qualquer uso de detecção ou rastreamento que pode até exceder nossa imaginação de hoje. "

A bateria de lítio é atualmente a bateria recarregável dominante no mercado devido à sua densidade de energia relativamente alta e ciclo de vida longo. Como a bateria de lítio convencional e volumosa é difícil de usar em dispositivos vestíveis, na última década, os cientistas se esforçaram para desenvolver uma bateria de lítio dobrável, frequentemente usando folhas de metal como coletores de corrente. Contudo, só até o surgimento da bateria de lítio têxtil da PolyU é que os gargalos sobre a densidade de energia, flexibilidade, robustez mecânica e estabilidade cíclica podem ser abordadas.

Aplicando a nova tecnologia patenteada da PolyU de Deposição de Metal Assistida por Polímero (PAMD), metal altamente condutor, cobre (Cu) e níquel (Ni) são uniformemente e conformalmente depositados em tecidos pré-tratados. Esses tecidos metálicos fabricados, apresentando baixa resistência da folha e grande área de superfície, servem como coletores de corrente na bateria. Depois de adicionar materiais ativos para atuar como cátodo e ânodo, os tecidos metálicos, junto com separador e eletrólito, são montados na bateria de lítio têxtil.

Os testes de laboratório realizados pela equipe do ITC comprovaram a estabilidade mecânica extremamente alta, durabilidade e segurança da bateria de lítio têxtil sob deformação. Quando a bateria é dobrada repetidamente ao meio, torcido em diferentes ângulos ou amassado livremente, sua janela de voltagem permaneceu inalterada. O teste de flexão mostrou que a bateria pode ser dobrada em 1, 000 vezes com degradação marginal da capacidade. Testes de segurança realizados por martelamento contínuo, aparar com tesoura e penetrar com prego comprovou que a bateria pode fornecer de forma estável a saída de energia para os componentes eletrônicos, sem risco de pegar fogo ou estourar.