Polyu; Yüksek Enerjili ve Esnek Tekstil Lityum Batarya Geliştirdi

Fotoğraf: PolyU’s Institute of Textiles and Clothing’den Prof. Dr. Zheng Zijian liderliğinde çalışan bir araştırmacı ekibi; oldukça esnek ve yüksek enerjili tekstil lityum bataryayı geliştirdi.

The Hong Kong Polytechnic University (PolyU)’dan bir araştırmacı ekibi; sağlık uygulamaları, akıllı tekstiller, akıllı telefonlar, GPS ile takip ve nesnelerin interneti gibi pek çok giyilebilir teknoloji uygulamasında kullanılabilecek; esnek, yüksek enerjili, dayanıklı ve güvenli bir Tekstil Lityum Bataryası geliştirdiler.

PolyU’nun yenilikçi bataryası 450 Wh/L’den yüksek enerji yoğunluğu, 1 mm’den daha düşük eğilme çapı ile mükemmel esneklik ve 1000 döngüden fazla marjinal degradasyon kapasitesi ile yüksek katlanabilirlik özelliği sergiliyor. Mevcut katlanabilir bataryalar ise, genellikle en fazla 25 mm eğilme çapı sergilerken genelde 200 Wh/L’nin altında bir enerji yoğunluğu sağlayabiliyor. 0,5 mm kalınlığındaki Tekstil Lityum Bataryası teknik özelliklerinin yanı sıra; hızlı şarj/deşarj olma ve yüksek yaşam ömrü imkanlarını da sunacak.

Umut Vadeden Bir Çözüm

PolyU’s Institute of Textiles and Clothing (ITC) tarafından geliştirilen bu inovasyon, geçtiğimiz aylarda Genova’da yapılan 47. Uluslararası İnovasyon Sergisi’nde altın madalyanın yanı sıra iki özel ödülü de kazandı.

ITC ekibinin lideri Prof. Dr. Zheng Zijian “Giyilebilir teknolojiler, akıllı telefonlardan sonra gelen en büyük Pazar fırsatı” diyor. “Giyilebilir teknolojilerin Pazar büyüklüğünün yılda %20’den fazla büyüyerek 2024 yılından 100 Milyar Doları aşması bekleniyor”.

“Tüm giyilebilir elektroniklere esnek enerji kaynakları gerekeceği düşünüldüğünde, Tekstil Lityum Bataryası üretiminde kullanılabilecek bu yeni teknolojimiz, sağlık hizmetleri, bilgi-eğlence, spor, havacılık, moda, IoT başta olmak üzere herhangi bir algılama veya izleme adımı kullanılan bugün tahmin edemeyeceğimiz bir dizi yeni nesil uygulamaya umut verici bir çözüm sunuyor”.

Lityum Batarya

Şu sıralar Pazarı domine eden lityum piller, nispeten yüksek enerji yoğunluğu ve uzun çevrim ömrü nedeniyle tercih edilmektedir. Konvansiyonel hacimli ağır lityum pillerin giyilebilir cihazlarda kullanımı zor olduğu için, bilim adamları sıklıkla metal folyo kolektörler kullanarak, bükülebilir lityum pil geliştirilmesi denemeleri yaptılar. Ancak araştırmacılar, yalnızca PolyU’nun Tekstil Lityum Bataryası ile; enerji yoğunluğu, esneklik, mekanik sağlamlık ve döngü stabilitesi ile ilgili darboğazların aşılabileceğini söylüyor.

PolyU’nun patentli PAMD teknolojisi ile, bakır ve nikel gibi oldukça iletken metaller, önceden yüzey işlemine tabi tutulmuş tekstil yüzeylerine homojen ve kontrollü bir biçimde tutturulabiliyor. Bu şekilde üretilen metalik kumaşlar düşük tabaka direncine ve geniş yüzey alanına sahip olduğundan, kolektör görevi yapabiliyor. Metalik kumaşlara, katot ve anot görevi görecek aktif maddeler eklendikten sonra, geliştirilen kumaş, ayırıcı ve elektrolit ile birleştirilerek Tekstil Lityum Bataryası elde ediliyor.

Test Sonuçları

ITC ekibi tarafından yürütülen laboratuvar testleri, Tekstil Lityum Bataryasının yüksek mekanik stabilite, dayanıklılık ve güvenlik gibi özellikleri sağladığını gösterdi. Batarya defalarca katlandığında bile, voltaj aralığı değişmeden kalabiliyor.

Katlanma testi sonuçları, marjinal kapasitede bir değişiklik olmaksızın 1000den fazla katlama yapılabileceğini gösteriyor. Darbe, makasla kesme ve vidayla çakma gibi çeşitli güvenlik testleri ise bataryanın fiziksel etki altında patlama veya yanma riski olmaksızın çalışabildiğini gösteriyor.

Kaynak: innovationintextiles.com