Янги рецептлар

Оё занбӯруғҳо батареяи навбатии литий -ион буда метавонанд?

Оё занбӯруғҳо батареяи навбатии литий -ион буда метавонанд?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Донишҷӯёни муҳандисии Донишгоҳи Калифорния-Риверсайд мехоҳанд батареяҳоро бо занбурӯғҳои портабелла иваз кунанд

Занбурӯғҳои портабелла чашмдоранд ва ин маънои онро дорад, ки агар онҳо ба батарея табдил дода шаванд, онҳо метавонанд захираи зиёде эҷод кунанд.

Ба қарибӣ, мо метавонем занбурӯғҳоро барои иваз кардани батареяҳои литий -ион истифода барем.

Муҳаққиқон дар Коллеҷи муҳандисии Бурнс, Донишгоҳи Калифорния-Риверсайд 29 сентябр як изҳорот нашр кард, ки дар он гуфта мешавад, ки занбурӯғҳои портабелла воқеан як роҳи аз ҷиҳати экологӣ тоза кардани батареяҳои литий-ион буда метавонанд.

Муҳандисон ин зоти махсуси занбурӯғро аз назар гузаронданд, зеро он хеле сӯрох аст, бинобарин он метавонад аз обу ҳаво гузарад. Чӣ қадаре ки батарея пуриқтидор бошад, ҳамон қадар захираи зиёд эҷод мекунад. Онҳо инчунин ба сатҳи консентратсияи намаки калий дар занбурӯғҳо нигоҳ карда, пай бурданд, ки онҳо баланданд, яъне иқтидори нигоҳдорӣ бо мурури замон афзоиш меёбад.

"Бо чунин батареяҳо," Бреннан Кэмпбелл, аспиранти UCR дар барномаи Илм ва Инженерия, дар як изҳорот гуфт: "Телефонҳои мобилии оянда метавонанд вақти коршударо пас аз истифодаи бисёр афзоиш диҳанд, на кам. фаъолшавии зоҳирии чашмҳои кӯр дар меъмории карбон ҳангоми заряд ва холӣ шудани ҳуҷайра бо мурури замон. "

Гузашта аз ин, занбурӯғҳо алтернативаи арзонтар ва устувортар ба графит мебошанд, ки аксари батареяҳоро ташкил медиҳанд.


Батареяи нав назар ба санъати муосир 10 маротиба қавитар аст, чандир ва барқгиранда аст

Батареяҳо системаи дисплейи чандирро, ки бо микроконтроллер ва модулҳои Bluetooth муҷаҳҳазанд, бомуваффақият таъмин мекарданд. Дар ин ҷо низ батарея нисбат ба ҳуҷайраҳои тангаҳои тиҷоратии Li беҳтар кор мекард. Кредит: Донишгоҳи Калифорния Сан Диего

Гурӯҳи муҳаққиқон батареяи чандирии дубора барқгирандаи оксиди руҳро бо зичии энергетикии минтақавӣ аз 5 то 10 маротиба зиёдтар сохтанд. Батареяро истеҳсол кардан осонтар аст, дар ҳоле ки аксари батареяҳои чандир бояд дар шароити безарар, дар вакуум истеҳсол карда шаванд, онро метавон дар шароити муқаррарии лабораторӣ чоп кард. Дастгоҳро дар электроникаи чандир ва дарозшаванда барои либосҳои пӯшида ва инчунин робототехникаи нарм истифода бурдан мумкин аст.

Гурӯҳе, ки аз пажӯҳишгарони Донишгоҳи Калифорнияи Сан-Диего ва ширкати ZPower дар Калифорния иборат аст, натиҷаҳои худро дар шумораи 7 декабри соли 2020 муфассал шарҳ медиҳад. Ҷоул.

Батареяҳои моро метавон ба ҷои электроника тарҳрезӣ кард, на ба ҷои электроникае, ки бояд дар атрофи батареяҳо тарҳрезӣ карда шавад. донишҷӯи гурӯҳи тадқиқотии UC San Diego & rsquos наноинженерӣ профессор Ҷозеф Ванг.

Иқтидори минтақавии ин батареяи инноватсионӣ дар ҳарорати хонагӣ 50 миллиамп дар як сантиметр мураббаъ аст ва ин назар ба иқтидори майдони батареяи маъмулии литий-ион 10-20 маротиба зиёдтар аст. Ҳамин тавр, барои ҳамон як сатҳи рӯизаминӣ, батареяе, ки дар Ҷоул тавсиф шудааст, метавонад аз 5 то 10 маротиба бештар қудрат диҳад.

& Ldquo Ин гуна иқтидори соҳавӣ ҳеҷ гоҳ қаблан ба даст наомада буд, & rdquo Yinsaid. Ва усули истеҳсоли мо дастрас ва миқёспазир аст. & rdquo

Иқтидори минтақавии ин батареяи инноватсионӣ дар ҳарорати хонагӣ 50 миллиамп дар як сантиметр мураббаъ аст ва ин назар ба иқтидори майдони батареяи маъмулии литий-ион 10-20 маротиба зиёдтар аст. Ҳамин тавр, барои ҳамон як сатҳи рӯизаминӣ, батареяе, ки дар Ҷоул тавсиф шудааст, метавонад аз 5 то 10 маротиба бештар қудрат диҳад. Кредит: Донишгоҳи Калифорния Сан Диего

Батареяи нав иқтидори баландтар аз ҳама батареяҳои чандире, ки ҳоло дар бозор мавҷуданд. Ин аз он сабаб аст, ки батарея дорои импеданс хеле пасттар аст ва муқовимати занҷири барқ ​​ё дастгоҳро ба ҷараёни алтернативӣ афзоиш медиҳад. Чӣ қадаре ки импеданс камтар бошад, иҷрои батарея нисбат ба ихроҷи ҷараёни баланд беҳтар мешавад.

Ҳангоме ки бозори 5G ва Интернети ашё (IoT) босуръат меафзояд, ин батареяе, ки аз маҳсулоти тиҷоратӣ дар дастгоҳҳои бесими баландсифат бартарӣ дорад, эҳтимолан як рақиби аслӣ ҳамчун манбаи насли нави электроникаи маишӣ хоҳад буд, & rdquo гуфт Ҷонатан Шарф коғаз ва rsquos co- аввалин муаллиф ва доктори илм номзад ба гурӯҳи тадқиқотии UC San Diego & rsquos наноинженер профессор Йинг Ширли Менг.

Батареяҳо системаи дисплейи чандирро, ки бо микроконтроллер ва модулҳои Bluetooth муҷаҳҳазанд, бомуваффақият таъмин мекарданд. Дар ин ҷо низ батарея нисбат ба ҳуҷайраҳои тангаҳои тиҷоратии Li беҳтар кор мекард.

Ҳуҷайраҳои чопшудаи батарея дар тӯли зиёда аз 80 давра пур карда шуданд, бе нишон додани аломатҳои асосии талафоти иқтидор. Ҳуҷайраҳо инчунин сарфи назар аз хам шудан ва печутоби такрорӣ функсионалӣ монданд.

& ldquoДиққати асосии мо такмил додани ҳам батарея ва ҳам раванди истеҳсолот буд.

Барои сохтани батарея, муҳаққиқон тарҳи хусусии катод ва химияи ZPower -ро истифода бурданд. Ванг ва дастаи ӯ таҷрибаи худро дар сенсорҳои чопшаванда, дарозшаванда ва батареяҳои дарозшаванда гузоштанд. Менг ва ҳамкасбони ӯ таҷрибаи худро дар тавсифи пешрафтаи системаҳои нигаҳдории электрохимиявии энергия пешниҳод карданд ва ҳар як такрори прототипи батареяро то расидан ба дараҷаи баландтарин тавсиф карданд.

Дорухат барои иҷрои беҳтар

Батарея ва rsquos зичии истисноии энергия аз сабаби кимиёи оксиди нуқраи он (AgO-Zn) аст. Аксари батареяҳои чандирии тиҷоратӣ химияи Ag2O-Zn -ро истифода мебаранд. Дар натиҷа, онҳо одатан мӯҳлати зиндагии маҳдуд доранд ва иқтидори кам доранд. Ин истифодаи онҳоро бо электроникаи камқувват ва якдафъаина маҳдуд мекунад.

AgO ба таври анъанавӣ ноустувор ҳисобида мешавад. Аммо маводи катодҳои ZPower & rsquos AgO ба беҳтар кардани устувории электрохимиявии AgO & rsquos ба молидани оксиди сурб такя мекунад.

Ҳамчун фоидаи иловагӣ, химияи AgO-Zn барои импеданси пасти батарея ва rsquos масъул аст. Коллекторҳои кунунии чопшудаи батарея ва rsquos инчунин гузаронандагии аъло доранд, ки он инчунин ба ноил шудан ба импеданси паст мусоидат мекунад.

Такмили истеҳсолот

Аммо AgO ҳеҷ гоҳ дар батареяи чопшуда истифода нашуда буд, зеро он хеле оксидкунанда аст ва аз ҷиҳати химиявӣ зуд вайрон мешавад. Бо озмоиши ҳалкунандаҳо ва пайвандакҳои гуногун, муҳаққиқон дар лабораторияи Wang & rsquos дар UC Сан Диего тавонистанд формулаи сиёҳеро пайдо кунанд, ки AgO -ро барои чоп қобили ҳаёт қарор диҳад. Дар натиҷа, батареяро дар давоми чанд сония пас аз омода кардани рангҳо чоп кардан мумкин аст. Он дар давоми чанд дақиқа хушк аст ва барои истифода омода аст. Батареяро инчунин метавон дар ҷараёни рол ба рол чоп кард, ки суръатро афзоиш медиҳад ва истеҳсолотро миқёспазир мекунад.

Батареяҳо дар як филми полимерӣ чоп карда мешаванд, ки аз ҷиҳати химиявӣ устувор, чандир ва нуқтаи обшавии баланд (тақрибан 200 дараҷа С ё 400 дараҷа Фаренгейт) дорад, ки онҳоро бо гармӣ мӯҳр кардан мумкин аст. Коллекторҳои кунунӣ, анодҳои руҳ, катодҳои AgO ва сепараторҳои мувофиқи онҳо ҳар як қабати чопкардашудаи экранро ташкил медиҳанд.

Гурӯҳ аллакай дар насли ояндаи батарея кор карда истодааст, ки ҳадафи он дастгоҳҳои арзонтар ва тезтар пуркунандаи импедансҳои ҳатто камтаре мебошад, ки дар дастгоҳҳои 5G ва робототехникаи мулоим истифода мешаванд, ки қудрати баланд ва омилҳои шакли танзимшаванда ва чандирро талаб мекунанд.


Батареяи нав назар ба санъати муосир 10 маротиба қавитар аст, чандир ва барқгиранда аст

Батареяҳо системаи дисплейи чандирро, ки бо микроконтроллер ва модулҳои Bluetooth муҷаҳҳазанд, бомуваффақият таъмин мекарданд. Дар ин ҷо низ батарея нисбат ба ҳуҷайраҳои тангаҳои тиҷоратии Li беҳтар кор мекард. Кредит: Донишгоҳи Калифорния Сан Диего

Гурӯҳи муҳаққиқон як батареяи оксидию руҳии тағйирёбанда ва дубора барқгирандаро тавлид карданд, ки аз зичии энергетикии минтақавӣ аз 5 то 10 маротиба зиёдтар аст. Батареяро истеҳсол кардан осонтар аст, дар ҳоле ки аксари батареяҳои чандир бояд дар шароити безарар, дар вакуум истеҳсол карда шаванд, онро метавон дар шароити муқаррарии лабораторӣ чоп кард. Дастгоҳро дар электроникаи чандир ва дарозшаванда барои либосҳои пӯшида ва инчунин робототехникаи нарм истифода бурдан мумкин аст.

Гурӯҳе, ки аз пажӯҳишгарони Донишгоҳи Калифорнияи Сан-Диего ва ширкати Калифорния ZPower иборат аст, натиҷаҳои худро дар шумораи 7 декабри соли 2020 муфассал шарҳ медиҳад. Ҷоул.

Батареяҳои моро метавон ба ҷои электроника тарҳрезӣ кард, на ба ҷои электроникае, ки бояд дар атрофи батареяҳо тарҳрезӣ карда шавад. донишҷӯи гурӯҳи тадқиқотии UC San Diego & rsquos наноинженерӣ профессор Ҷозеф Ванг.

Иқтидори минтақавии ин батареяи инноватсионӣ дар ҳарорати хонагӣ 50 миллиамп дар як сантиметр мураббаъ аст ва ин назар ба иқтидори майдони батареяи маъмулии литий-ион 10-20 маротиба зиёдтар аст. Ҳамин тавр, барои ҳамон як сатҳи рӯизаминӣ, батареяе, ки дар Ҷоул тавсиф шудааст, метавонад аз 5 то 10 маротиба бештар қудрат диҳад.

& Ldquo Ин гуна иқтидори соҳавӣ ҳеҷ гоҳ қаблан ба даст наомада буд, & rdquo Yinsaid. Ва усули истеҳсоли мо дастрас ва миқёспазир аст. & rdquo

Иқтидори минтақавии ин батареяи инноватсионӣ дар ҳарорати хонагӣ 50 миллиамп дар як сантиметр мураббаъ аст ва ин назар ба иқтидори майдони батареяи маъмулии литий-ион 10-20 маротиба зиёдтар аст. Ҳамин тавр, барои ҳамон як сатҳи рӯизаминӣ, батареяе, ки дар Ҷоул тавсиф шудааст, метавонад аз 5 то 10 маротиба бештар қудрат диҳад. Кредит: Донишгоҳи Калифорния Сан Диего

Батареяи нав нисбат ба дигар батареяҳои чандире, ки ҳоло дар бозор мавҷуданд, иқтидори баландтар дорад. Ин аз он сабаб аст, ки батарея дорои импеданс хеле пасттар аст ва муқовимати занҷири барқ ​​ё дастгоҳро ба ҷараёни алтернативӣ афзоиш медиҳад. Чӣ қадаре ки импеданс камтар бошад, иҷрои батарея нисбат ба ихроҷи ҷараёни баланд беҳтар мешавад.

Ҳангоме ки бозори 5G ва Интернети ашё (IoT) босуръат меафзояд, ин батареяе, ки аз маҳсулоти тиҷоратӣ дар дастгоҳҳои бесими кунунӣ бартарӣ дорад, эҳтимолан ҳамчун як манбаи қувваи насли нави электроникаи маишӣ рақиби асосӣ хоҳад буд, & rdquo гуфт Ҷонатан Шарф коғаз ва rsquos co- аввалин муаллиф ва доктори илм номзад ба гурӯҳи тадқиқотии UC San Diego & rsquos наноинженер профессор Йинг Ширли Менг.

Батареяҳо системаи дисплейи чандирро, ки бо микроконтроллер ва модулҳои Bluetooth муҷаҳҳазанд, бомуваффақият таъмин мекарданд. Дар ин ҷо низ батарея нисбат ба ҳуҷайраҳои тангаҳои тиҷоратии Li беҳтар кор мекард.

Ҳуҷайраҳои чопшудаи батарея дар тӯли зиёда аз 80 давра пур карда шуданд, бе нишон додани аломатҳои асосии талафоти иқтидор. Ҳуҷайраҳо инчунин сарфи назар аз хам шудан ва печутоби такрорӣ функсионалӣ монданд.

& ldquoДиққати асосии мо такмил додани ҳам батарея ва ҳам раванди истеҳсолот буд.

Барои сохтани батарея, муҳаққиқон тарҳи хусусии катод ва химияи ZPower -ро истифода бурданд. Ванг ва дастаи ӯ таҷрибаи худро дар сенсорҳои чопшаванда, дарозшаванда ва батареяҳои дарозшаванда гузоштанд. Менг ва ҳамкасбони ӯ таҷрибаи худро дар тавсифи пешрафтаи системаҳои нигаҳдории электрохимиявии энергия пешниҳод карданд ва ҳар як такрори прототипи батареяро то расидан ба дараҷаи баландтарин тавсиф карданд.

Дорухат барои иҷрои беҳтар

Батарея ва rsquos зичии истисноии энергия аз сабаби кимиёи оксиди нуқраи он (AgO-Zn) аст. Аксари батареяҳои чандирии тиҷоратӣ химияи Ag2O-Zn -ро истифода мебаранд. Дар натиҷа, онҳо одатан мӯҳлати зиндагии маҳдуд доранд ва иқтидори кам доранд. Ин истифодаи онҳоро бо электроникаи камқувват ва якдафъаина маҳдуд мекунад.

AgO ба таври анъанавӣ ноустувор ҳисобида мешавад. Аммо маводи катодҳои ZPower & rsquos AgO ба беҳтар кардани устувории электрохимиявии AgO & rsquos ба як молидани оксиди сурб такя мекунад.

Ҳамчун фоидаи иловагӣ, химияи AgO-Zn барои импеданси пасти батарея ва rsquos масъул аст. Коллекторҳои кунунии чопшудаи батарея ва rsquos инчунин гузаронандагии аъло доранд, ки он инчунин ба ноил шудан ба импеданси паст мусоидат мекунад.

Такмили истеҳсолот

Аммо AgO ҳеҷ гоҳ дар батареяи чопшуда истифода нашуда буд, зеро он хеле оксидкунанда аст ва аз ҷиҳати химиявӣ зуд вайрон мешавад. Бо озмоиши ҳалкунандаҳо ва пайвандакҳои гуногун, муҳаққиқон дар лабораторияи Wang & rsquos дар UC Сан Диего тавонистанд формулаи сиёҳеро пайдо кунанд, ки AgO -ро барои чоп қобили ҳаёт қарор диҳад. Дар натиҷа, батареяро дар давоми чанд сония пас аз омода кардани рангҳо чоп кардан мумкин аст. Он дар давоми чанд дақиқа хушк аст ва барои истифода омода аст. Батареяро инчунин метавон дар ҷараёни рол ба рол чоп кард, ки суръатро афзоиш медиҳад ва истеҳсолотро миқёспазир мекунад.

Батареяҳо дар як филми полимерӣ чоп карда мешаванд, ки аз ҷиҳати химиявӣ устувор, чандир ва нуқтаи обшавии баланд (тақрибан 200 дараҷа С ё 400 дараҷа Фаренгейт) дорад, ки онҳоро бо гармӣ мӯҳр кардан мумкин аст. Коллекторҳои кунунӣ, анодҳои руҳ, катодҳои AgO ва сепараторҳои мувофиқи онҳо ҳар як қабати чопкардашудаи экранро ташкил медиҳанд.

Гурӯҳ аллакай дар насли ояндаи батарея кор карда истодааст, ки ҳадафи он дастгоҳҳои арзонтар ва тезтар пуркунандаи импедансҳои ҳатто камтаре мебошад, ки дар дастгоҳҳои 5G ва робототехникаи мулоим истифода мешаванд, ки қудрати баланд ва омилҳои шакли танзимшаванда ва чандирро талаб мекунанд.


Батареяи нав назар ба санъати муосир 10 маротиба қавитар аст, чандир ва барқгиранда аст

Батареяҳо системаи дисплейи чандирро, ки бо микроконтроллер ва модулҳои Bluetooth муҷаҳҳазанд, бомуваффақият таъмин мекарданд. Дар ин ҷо низ батарея нисбат ба ҳуҷайраҳои тангаҳои тиҷоратии Li беҳтар кор мекард. Кредит: Донишгоҳи Калифорния Сан Диего

Гурӯҳи муҳаққиқон як батареяи оксидию руҳии тағйирёбанда ва дубора барқгирандаро тавлид карданд, ки аз зичии энергетикии минтақавӣ аз 5 то 10 маротиба зиёдтар аст. Батареяро истеҳсол кардан осонтар аст, дар ҳоле ки аксари батареяҳои чандир бояд дар шароити безарар, дар вакуум истеҳсол карда шаванд, онро метавон дар шароити муқаррарии лабораторӣ чоп кард. Дастгоҳро дар электроникаи чандир ва дарозшаванда барои либосҳои пӯшида ва инчунин робототехникаи нарм истифода бурдан мумкин аст.

Гурӯҳе, ки аз пажӯҳишгарони Донишгоҳи Калифорнияи Сан-Диего ва ширкати ZPower дар Калифорния иборат аст, натиҷаҳои худро дар шумораи 7 декабри соли 2020 муфассал шарҳ медиҳад. Ҷоул.

Батареяҳои моро метавон ба ҷои электроника тарҳрезӣ кард, на ба ҷои электроникае, ки бояд дар атрофи батареяҳо тарҳрезӣ карда шавад. донишҷӯи гурӯҳи тадқиқотии UC San Diego & rsquos наноинженерӣ профессор Ҷозеф Ванг.

Иқтидори минтақавии ин батареяи инноватсионӣ дар ҳарорати хонагӣ 50 миллиамп дар як сантиметр мураббаъ аст ва ин назар ба иқтидори майдони батареяи маъмулии литий-ион 10-20 маротиба зиёдтар аст. Ҳамин тавр, барои ҳамон як сатҳи рӯизаминӣ, батареяе, ки дар Ҷоул тавсиф шудааст, метавонад аз 5 то 10 маротиба бештар қудрат диҳад.

& Ldquo Ин гуна иқтидори соҳавӣ қаблан ҳеҷ гоҳ ба даст наомада буд, & rdquo Yinsaid. Ва усули истеҳсоли мо дастрас ва миқёспазир аст. & rdquo

Иқтидори минтақавии ин батареяи инноватсионӣ дар ҳарорати хонагӣ 50 миллиамп дар як сантиметр мураббаъ аст ва ин назар ба иқтидори майдони батареяи маъмулии литий-ион 10-20 маротиба зиёдтар аст. Ҳамин тавр, барои ҳамон як сатҳи рӯизаминӣ, батареяе, ки дар Ҷоул тавсиф шудааст, метавонад аз 5 то 10 маротиба бештар қудрат диҳад. Кредит: Донишгоҳи Калифорния Сан Диего

Батареяи нав нисбат ба дигар батареяҳои чандире, ки ҳоло дар бозор мавҷуданд, иқтидори баландтар дорад. Ин аз он сабаб аст, ки батарея дорои импеданс хеле пасттар аст ва муқовимати занҷири барқ ​​ё дастгоҳро ба ҷараёни алтернативӣ афзоиш медиҳад. Чӣ қадаре ки импеданс камтар бошад, иҷрои батарея нисбат ба ихроҷи ҷараёни баланд беҳтар мешавад.

Ҳангоме ки бозори 5G ва Интернети ашё (IoT) босуръат меафзояд, ин батареяе, ки аз маҳсулоти тиҷоратӣ дар дастгоҳҳои бесими баландсифат бартарӣ дорад, эҳтимолан як рақиби аслӣ ҳамчун манбаи насли нави электроникаи маишӣ хоҳад буд, & rdquo гуфт Ҷонатан Шарф коғаз ва rsquos co- аввалин муаллиф ва доктори илм номзад ба гурӯҳи тадқиқотии UC San Diego & rsquos наноинженер профессор Инг Ширли Менг.

Батареяҳо системаи дисплейи чандирро, ки бо микроконтроллер ва модулҳои Bluetooth муҷаҳҳазанд, бомуваффақият таъмин мекарданд. Дар ин ҷо низ батарея нисбат ба ҳуҷайраҳои тангаҳои тиҷоратии Li беҳтар кор мекард.

Ҳуҷайраҳои чопшудаи батарея дар тӯли зиёда аз 80 давра пур карда шуданд, бе нишон додани аломатҳои асосии талафоти иқтидор. Ҳуҷайраҳо инчунин сарфи назар аз хам шудан ва печутоби такрорӣ функсионалӣ монданд.

& ldquoДиққати асосии мо такмил додани ҳам батарея ва ҳам раванди истеҳсолот буд.

Барои сохтани батарея, муҳаққиқон тарҳи хусусии катод ва химияи ZPower -ро истифода бурданд. Ванг ва дастаи ӯ таҷрибаи худро дар сенсорҳои чопшаванда, дарозшаванда ва батареяҳои дарозшаванда гузоштанд. Менг ва ҳамкасбони ӯ таҷрибаи худро дар тавсифи пешрафтаи системаҳои нигаҳдории электрохимиявии энергия пешниҳод карданд ва ҳар як такрори прототипи батареяро то расидан ба дараҷаи баландтарин тавсиф карданд.

Дорухат барои иҷрои беҳтар

Батарея ва rsquos зичии истисноии энергия аз сабаби кимиёи оксиди нуқраи он (AgO-Zn) аст. Аксари батареяҳои чандирии тиҷоратӣ химияи Ag2O-Zn -ро истифода мебаранд. Дар натиҷа, онҳо одатан мӯҳлати зиндагии маҳдуд доранд ва иқтидори кам доранд. Ин истифодаи онҳоро бо электроникаи камқувват ва якдафъаина маҳдуд мекунад.

AgO ба таври анъанавӣ ноустувор ҳисобида мешавад. Аммо маводи катодҳои ZPower & rsquos AgO ба беҳтар кардани устувории электрохимиявии AgO & rsquos ба як молидани оксиди сурб такя мекунад.

Ҳамчун фоидаи иловагӣ, химияи AgO-Zn барои импеданси пасти батарея ва rsquos масъул аст. Коллекторҳои кунунии чопшудаи батарея ва rsquos инчунин гузаронандагии аъло доранд, ки он инчунин ба ноил шудан ба импеданси паст мусоидат мекунад.

Такмили истеҳсолот

Аммо AgO ҳеҷ гоҳ дар батареяи чопшуда истифода нашуда буд, зеро он хеле оксидкунанда аст ва аз ҷиҳати химиявӣ зуд вайрон мешавад. Бо озмоиши ҳалкунандаҳо ва пайвандакҳои гуногун, муҳаққиқон дар лабораторияи Wang & rsquos дар UC Сан Диего тавонистанд формулаи сиёҳеро пайдо кунанд, ки AgO -ро барои чоп қобили ҳаёт қарор диҳад. Дар натиҷа, батареяро дар давоми чанд сония пас аз омода кардани рангҳо чоп кардан мумкин аст. Он дар давоми чанд дақиқа хушк аст ва барои истифода омода аст. Батареяро инчунин метавон дар ҷараёни рол ба рол чоп кард, ки суръатро афзоиш медиҳад ва истеҳсолотро миқёспазир мекунад.

Батареяҳо ба плёнкаи полимерӣ чоп карда мешаванд, ки аз ҷиҳати химиявӣ устувор, чандир ва нуқтаи обшавии баланд (тақрибан 200 дараҷа С ё 400 дараҷа Фаренгейт) дорад, ки онҳоро бо гармӣ мӯҳр кардан мумкин аст. Коллекторҳои кунунӣ, анодҳои руҳ, катодҳои AgO ва сепараторҳои мувофиқи онҳо ҳар як қабати чопкардашудаи экранро ташкил медиҳанд.

Гурӯҳ аллакай дар насли ояндаи батарея кор карда истодааст, ки ҳадафи он дастгоҳҳои арзонтар ва тезтар пуркунандаи импедансҳои ҳатто камтаре мебошад, ки дар дастгоҳҳои 5G ва робототехникаи мулоим истифода мешаванд, ки қудрати баланд ва омилҳои шакли танзимшаванда ва чандирро талаб мекунанд.


Батареяи нав назар ба санъати муосир 10 маротиба қавитар аст, чандир ва барқгиранда аст

Батареяҳо системаи дисплейи чандирро, ки бо микроконтроллер ва модулҳои Bluetooth муҷаҳҳазанд, бомуваффақият таъмин мекарданд. Дар ин ҷо низ батарея нисбат ба ҳуҷайраҳои тангаҳои тиҷоратии Li беҳтар кор мекард. Кредит: Донишгоҳи Калифорния Сан Диего

Гурӯҳи муҳаққиқон як батареяи оксидию руҳии тағйирёбанда ва дубора барқгирандаро тавлид карданд, ки аз зичии энергетикии минтақавӣ аз 5 то 10 маротиба зиёдтар аст. Истеҳсоли батарея инчунин осонтар аст, дар ҳоле ки аксари батареяҳои чандир бояд дар шароити безарар, дар вакуум истеҳсол карда шаванд, онро метавон дар шароити муқаррарии лабораторӣ чоп кард. Дастгоҳро дар электроникаи чандир ва дарозшаванда барои либосҳои пӯшида ва инчунин робототехникаи нарм истифода бурдан мумкин аст.

Гурӯҳе, ки аз пажӯҳишгарони Донишгоҳи Калифорнияи Сан-Диего ва ширкати ZPower дар Калифорния иборат аст, натиҷаҳои худро дар шумораи 7 декабри соли 2020 муфассал шарҳ медиҳад. Ҷоул.

Батареяҳои моро метавон ба ҷои электроника тарҳрезӣ кард, ба ҷои электроникае, ки бояд дар атрофи батареяҳо тарҳрезӣ карда шавад. донишҷӯи гурӯҳи тадқиқотии UC San Diego & rsquos наноинженерӣ профессор Ҷозеф Ванг.

Иқтидори минтақавии ин батареяи инноватсионӣ дар ҳарорати хонагӣ 50 миллиамп дар як сантиметр мураббаъ аст ва ин назар ба иқтидори майдони батареяи маъмулии литий-ион 10-20 маротиба зиёдтар аст. Ҳамин тавр, барои ҳамон як сатҳи рӯизаминӣ, батареяе, ки дар Ҷоул тавсиф шудааст, метавонад аз 5 то 10 маротиба бештар қудрат диҳад.

& Ldquo Ин гуна иқтидори соҳавӣ ҳеҷ гоҳ қаблан ба даст наомада буд, & rdquo Yinsaid. Ва усули истеҳсоли мо дастрас ва миқёспазир аст. & rdquo

Иқтидори минтақавии ин батареяи инноватсионӣ дар ҳарорати хонагӣ 50 миллиамп дар як сантиметр мураббаъ аст ва ин назар ба иқтидори майдони батареяи маъмулии литий-ион 10-20 маротиба зиёдтар аст. Ҳамин тавр, барои ҳамон як сатҳи рӯизаминӣ, батареяе, ки дар Ҷоул тавсиф шудааст, метавонад аз 5 то 10 маротиба бештар қудрат диҳад. Кредит: Донишгоҳи Калифорния Сан Диего

Батареяи нав иқтидори баландтар аз ҳама батареяҳои чандире, ки ҳоло дар бозор мавҷуданд. Ин аз он сабаб аст, ки батарея дорои импеданс хеле пасттар аст ва муқовимати занҷири барқ ​​ё дастгоҳро ба ҷараёни алтернативӣ афзоиш медиҳад. Чӣ қадаре ки импеданс камтар бошад, иҷрои батарея нисбат ба ихроҷи ҷараёни баланд беҳтар мешавад.

Ҳангоме ки бозори 5G ва Интернети ашё (IoT) босуръат меафзояд, ин батареяе, ки аз маҳсулоти тиҷоратӣ дар дастгоҳҳои бесими кунунӣ бартарӣ дорад, эҳтимолан ҳамчун як манбаи қувваи насли нави электроникаи маишӣ рақиби асосӣ хоҳад буд, & rdquo гуфт Ҷонатан Шарф коғаз ва rsquos co- аввалин муаллиф ва доктори илм номзад ба гурӯҳи тадқиқотии UC San Diego & rsquos наноинженер профессор Инг Ширли Менг.

Батареяҳо системаи дисплейи чандирро, ки бо микроконтроллер ва модулҳои Bluetooth муҷаҳҳазанд, бомуваффақият таъмин мекарданд. Дар ин ҷо низ батарея нисбат ба ҳуҷайраҳои тангаҳои тиҷоратии Li беҳтар кор мекард.

Ҳуҷайраҳои чопшудаи батарея дар тӯли зиёда аз 80 давра пур карда шуданд, бе нишон додани аломатҳои асосии талафоти иқтидор. Ҳуҷайраҳо инчунин сарфи назар аз хам шудан ва печутоби такрорӣ функсионалӣ монданд.

& ldquoДиққати асосии мо такмил додани ҳам батарея ва ҳам раванди истеҳсолот буд.

Барои сохтани батарея, муҳаққиқон тарҳи хусусии катод ва химияи ZPower -ро истифода бурданд. Ванг ва дастаи ӯ таҷрибаи худро дар сенсорҳои чопшаванда, дарозшаванда ва батареяҳои дарозшаванда гузоштанд. Менг ва ҳамкасбони ӯ таҷрибаи худро дар тавсифи пешрафтаи системаҳои нигаҳдории электрохимиявии энергия пешниҳод карданд ва ҳар як такрори прототипи батареяро то расидан ба дараҷаи баландтарин тавсиф карданд.

Дорухат барои иҷрои беҳтар

Зичии истисноии батарея аз сабаби оксиди нуқраи оксиди руҳ, (AgO-Zn) аз химия иборат аст. Аксари батареяҳои чандирии тиҷоратӣ химияи Ag2O-Zn -ро истифода мебаранд. Дар натиҷа, онҳо одатан мӯҳлати зиндагии маҳдуд доранд ва иқтидори кам доранд. Ин истифодаи онҳоро бо электроникаи камқувват ва якдафъаина маҳдуд мекунад.

AgO ба таври анъанавӣ ноустувор ҳисобида мешавад. Аммо маводи катодҳои ZPower & rsquos AgO ба беҳтар кардани устувории электрохимиявии AgO & rsquos ба молидани оксиди сурб такя мекунад.

Ҳамчун фоидаи иловагӣ, химияи AgO-Zn барои импеданси пасти батарея ва rsquos масъул аст. Коллекторҳои кунунии чопшудаи батарея ва rsquos инчунин гузаронандагии аъло доранд, ки он инчунин ба ноил шудан ба импеданси паст мусоидат мекунад.

Такмили истеҳсолот

Аммо AgO ҳеҷ гоҳ дар батареяи чопшуда истифода нашуда буд, зеро он хеле оксидкунанда аст ва аз ҷиҳати химиявӣ зуд вайрон мешавад. Бо озмоиши ҳалкунандаҳо ва пайвандакҳои гуногун, муҳаққиқон дар лабораторияи Wang & rsquos дар UC Сан Диего тавонистанд формулаи сиёҳеро пайдо кунанд, ки AgO -ро барои чоп қобили ҳаёт қарор диҳад. Дар натиҷа, батареяро дар давоми чанд сония пас аз омода кардани рангҳо чоп кардан мумкин аст. Он дар давоми чанд дақиқа хушк аст ва барои истифода омода аст. Батареяро инчунин метавон дар ҷараёни рол ба рол чоп кард, ки суръатро афзоиш медиҳад ва истеҳсолотро миқёспазир мекунад.

Батареяҳо ба плёнкаи полимерӣ чоп карда мешаванд, ки аз ҷиҳати химиявӣ устувор, чандир ва нуқтаи обшавии баланд (тақрибан 200 дараҷа С ё 400 дараҷа Фаренгейт) дорад, ки онҳоро бо гармӣ мӯҳр кардан мумкин аст. Коллекторҳои кунунӣ, анодҳои руҳ, катодҳои AgO ва сепараторҳои мувофиқи онҳо ҳар як қабати чопкардашудаи экранро ташкил медиҳанд.

Гурӯҳ аллакай дар насли ояндаи батарея кор карда истодааст, ки ҳадафи он дастгоҳҳои арзонтар ва зудтар пуркунандаи импедансҳои ҳатто камтаре мебошад, ки дар дастгоҳҳои 5G ва робототехникаи нарм истифода мешаванд, ки қудрати баланд ва омилҳои танзимшаванда ва чандирро талаб мекунанд.


Батареяи нав назар ба санъати муосир 10 маротиба қавитар аст, чандир ва барқгиранда аст

Батареяҳо системаи дисплейи чандирро, ки бо микроконтроллер ва модулҳои Bluetooth муҷаҳҳазанд, бомуваффақият таъмин мекарданд. Дар ин ҷо низ батарея нисбат ба ҳуҷайраҳои тангаҳои тиҷоратии Li беҳтар кор мекард. Кредит: Донишгоҳи Калифорния Сан Диего

Гурӯҳи муҳаққиқон як батареяи оксидию руҳии тағйирёбанда ва дубора барқгирандаро тавлид карданд, ки аз зичии энергетикии минтақавӣ аз 5 то 10 маротиба зиёдтар аст. Истеҳсоли батарея инчунин осонтар аст, дар ҳоле ки аксари батареяҳои чандир бояд дар шароити безарар, дар вакуум истеҳсол карда шаванд, онро метавон дар шароити муқаррарии лабораторӣ чоп кард. Дастгоҳро дар электроникаи чандир ва дарозшаванда барои либосҳои пӯшида ва инчунин робототехникаи нарм истифода бурдан мумкин аст.

Гурӯҳе, ки аз пажӯҳишгарони Донишгоҳи Калифорнияи Сан-Диего ва ширкати ZPower дар Калифорния иборат аст, натиҷаҳои худро дар шумораи 7 декабри соли 2020 муфассал шарҳ медиҳад. Ҷоул.

Батареяҳои моро метавон ба ҷои электроника тарҳрезӣ кард, ба ҷои электроникае, ки бояд дар атрофи батареяҳо тарҳрезӣ карда шавад. донишҷӯи гурӯҳи тадқиқотии UC San Diego & rsquos наноинженерӣ профессор Ҷозеф Ванг.

Иқтидори минтақавии ин батареяи инноватсионӣ дар ҳарорати хонагӣ 50 миллиамп дар як сантиметр мураббаъ аст ва ин назар ба иқтидори майдони батареяи маъмулии литий-ион 10-20 маротиба зиёдтар аст. Ҳамин тавр, барои ҳамон як сатҳи рӯизаминӣ, батареяе, ки дар Ҷоул тавсиф шудааст, метавонад аз 5 то 10 маротиба бештар қудрат диҳад.

& Ldquo Ин гуна иқтидори соҳавӣ қаблан ҳеҷ гоҳ ба даст наомада буд, & rdquo Yinsaid. Ва усули истеҳсоли мо дастрас ва миқёспазир аст. & rdquo

Иқтидори минтақавии ин батареяи инноватсионӣ дар ҳарорати хонагӣ 50 миллиамп дар як сантиметр мураббаъ аст ва ин назар ба иқтидори майдони батареяи маъмулии литий-ион 10-20 маротиба зиёдтар аст. Ҳамин тавр, барои ҳамон як сатҳи рӯизаминӣ, батареяе, ки дар Ҷоул тавсиф шудааст, метавонад аз 5 то 10 маротиба бештар қудрат диҳад. Кредит: Донишгоҳи Калифорния Сан Диего

Батареяи нав иқтидори баландтар аз ҳама батареяҳои чандире, ки ҳоло дар бозор мавҷуданд. Ин аз он сабаб аст, ки батарея дорои импеданс хеле пасттар аст ва муқовимати занҷири барқ ​​ё дастгоҳро ба ҷараёни алтернативӣ афзоиш медиҳад. Чӣ қадаре ки импеданс камтар бошад, иҷрои батарея нисбат ба ихроҷи ҷараёни баланд беҳтар мешавад.

Ҳангоме ки бозори 5G ва Интернети ашё (IoT) босуръат меафзояд, ин батареяе, ки аз маҳсулоти тиҷоратӣ дар дастгоҳҳои бесими кунунӣ бартарӣ дорад, эҳтимолан ҳамчун як манбаи қувваи насли нави электроникаи маишӣ рақиби асосӣ хоҳад буд, & rdquo гуфт Ҷонатан Шарф коғаз ва rsquos co- аввалин муаллиф ва доктори илм номзад ба гурӯҳи тадқиқотии UC San Diego & rsquos наноинженер профессор Йинг Ширли Менг.

Батареяҳо системаи дисплейи чандирро, ки бо микроконтроллер ва модулҳои Bluetooth муҷаҳҳазанд, бомуваффақият таъмин мекарданд. Дар ин ҷо низ батарея нисбат ба ҳуҷайраҳои тангаҳои тиҷоратии Li беҳтар кор мекард.

Ҳуҷайраҳои чопшудаи батарея дар тӯли зиёда аз 80 давра пур карда шуданд, бе нишон додани аломатҳои асосии талафоти иқтидор. Ҳуҷайраҳо инчунин сарфи назар аз хам шудан ва печутоби такрорӣ функсионалӣ монданд.

& ldquoДиққати асосии мо такмил додани ҳам батарея ва ҳам раванди истеҳсолот буд.

Барои сохтани батарея, муҳаққиқон тарҳи хусусии катод ва химияи ZPower -ро истифода бурданд. Ванг ва дастаи ӯ таҷрибаи худро дар сенсорҳои чопшаванда, дарозшаванда ва батареяҳои дарозшаванда гузоштанд. Менг ва ҳамкасбони ӯ таҷрибаи худро дар тавсифи пешрафтаи системаҳои нигаҳдории электрохимиявии энергия пешниҳод карданд ва ҳар як такрори прототипи батареяро то расидан ба дараҷаи баландтарин тавсиф карданд.

Дорухат барои иҷрои беҳтар

Зичии истисноии батарея аз сабаби оксиди нуқраи оксиди руҳ, (AgO-Zn) аз химия иборат аст. Аксари батареяҳои чандирии тиҷоратӣ химияи Ag2O-Zn -ро истифода мебаранд. Дар натиҷа, онҳо одатан мӯҳлати зиндагии маҳдуд доранд ва иқтидори кам доранд. Ин истифодаи онҳоро бо электроникаи камқувват ва якдафъаина маҳдуд мекунад.

AgO ба таври анъанавӣ ноустувор ҳисобида мешавад. Аммо маводи катодҳои ZPower & rsquos AgO ба беҳтар кардани устувории электрохимиявии AgO & rsquos ба қабати хусусии оксиди сурб такя мекунад.

Ҳамчун фоидаи иловагӣ, химияи AgO-Zn барои импеданси пасти батарея ва rsquos масъул аст. Коллекторҳои кунунии чопшудаи батарея ва rsquos инчунин гузаронандагии аъло доранд, ки он инчунин ба ноил шудан ба импеданси паст мусоидат мекунад.

Такмили истеҳсолот

Аммо AgO ҳеҷ гоҳ дар батареяи чопшуда истифода нашуда буд, зеро он хеле оксидкунанда аст ва аз ҷиҳати химиявӣ зуд вайрон мешавад. Бо озмоиши ҳалкунандаҳо ва пайвандакҳои гуногун, муҳаққиқон дар лабораторияи Wang & rsquos дар UC Сан -Диего тавонистанд формулаи сиёҳеро пайдо кунанд, ки AgO -ро барои чоп қобили ҳаёт месозад. Дар натиҷа, батареяро дар тӯли якчанд сония пас аз омода кардани рангҳо чоп кардан мумкин аст. Он дар давоми чанд дақиқа хушк аст ва барои истифода омода аст. Батареяро инчунин метавон дар ҷараёни рол ба рол чоп кард, ки ин суръатро афзоиш медиҳад ва истеҳсолотро миқёспазир мекунад.

Батареяҳо дар як филми полимерӣ чоп карда мешаванд, ки аз ҷиҳати химиявӣ устувор, чандир ва нуқтаи обшавии баланд (тақрибан 200 дараҷа С ё 400 дараҷа Фаренгейт) дорад, ки онҳоро бо гармӣ мӯҳр кардан мумкин аст. Коллекторҳои кунунӣ, анодҳои руҳ, катодҳои AgO ва сепараторҳои мувофиқи онҳо ҳар як қабати чопкардашудаи экранро ташкил медиҳанд.

Гурӯҳ аллакай дар насли ояндаи батарея кор карда истодааст, ки ҳадафи он дастгоҳҳои арзонтар ва тезтар пуркунандаи импедансҳои ҳатто камтаре мебошад, ки дар дастгоҳҳои 5G ва робототехникаи нарм истифода мешаванд, ки қудрати баланд ва омилҳои шакли танзимшаванда ва чандирро талаб мекунанд.


Батареяи нав назар ба санъати муосир 10 маротиба қавитар аст, чандир ва барқгиранда аст

Батареяҳо системаи дисплейи чандирро, ки бо микроконтроллер ва модулҳои Bluetooth муҷаҳҳазанд, бомуваффақият таъмин мекарданд. Дар ин ҷо низ батарея нисбат ба ҳуҷайраҳои тангаҳои тиҷоратии Li беҳтар кор мекард. Кредит: Донишгоҳи Калифорния Сан Диего

A team of researchers has developed a flexible, rechargeable silver oxide-zinc battery with a five to 10 times greater areal energy density than state of the art. The battery also is easier to manufacture while most flexible batteries need to be manufactured in sterile conditions, under vacuum, this one can be screen printed in normal lab conditions. The device can be used in flexible, stretchable electronics for wearables as well as soft robotics.

The team, made up of researchers at the University of California San Diego and California-based company ZPower, details their findings in the December 7, 2020, issue of the journal Joule.

&ldquoOur batteries can be designed around electronics, instead of electronics needed to be designed around batteries,&rdquo said Lu Yin, one of the paper&rsquos co-first authors and a Ph.D. student in the research group of UC San Diego&rsquos nanoengineering Professor Joseph Wang.

The areal capacity for this innovative battery is 50 milliamps per square centimeter at room temperature &mdash this is 10-20 times greater than the areal capacity of a typical Lithium ion battery. So for the same surface area, the battery described in Joule can provide 5 to 10 times more power.

&ldquoThis kind of areal capacity has never been obtained before,&rdquo Yinsaid. &ldquoAnd our manufacturing method is affordable and scalable.&rdquo

The areal capacity for this innovative battery is 50 milliamps per square centimeter at room temperature &mdash this is 10-20 times greater than the areal capacity of a typical Lithium ion battery. So for the same surface area, the battery described in Joule can provide 5 to 10 times more power. Credit: University of California San Diego

The new battery has higher capacity than any of the flexible batteries currently available on the market. That&rsquos because the battery has a much lower impedance &mdash the resistance of an electric circuit or device to alternative current. The lower the impedance, the better the battery performance against high current discharge.

&ldquoAs the 5G and Internet of Things (IoT) market grows rapidly, this battery that outperforms commercial products in high current wireless devices will likely be a main contender as the next-generation power source for consumer electronics,&rdquo said Jonathan Scharf the paper&rsquos co-first author and a Ph.D. candidate in the research group of UC San Diego&rsquos nanoengineering Professor Ying Shirley Meng.

The batteries successfully powered a flexible display system equipped with a microcontroller and Bluetooth modules. Here too the battery performed better than commercially available Li coin cells.

The printed battery cells were recharged for more than 80 cycles, without showing any major signs of capacity loss. The cells also remained functional in spite of repeated bending and twisting.

&ldquoOur core focus was to improve both battery performance and the manufacturing process,&rdquo said Ying Shirley Meng, director of the UC San Diego Institute for Materials Discovery and Design and one of the paper&rsquos corresponding authors.

To create the battery, the researchers used a proprietary cathode design and chemistry from ZPower. Wang and his team contributed their expertise in printable, stretchable sensors and stretchable batteries. Meng and her colleagues provided their expertise in advanced characterization for electrochemical energy storage systems and characterized each iteration of the battery prototype until it reached peak performance.

The recipe to better performance

The battery&rsquos exceptional energy density is due to its silver oxide-zinc, (AgO-Zn)chemistry. Most commercial flexible batteries use a Ag2O-Zn chemistry. As a result, they usually have limited cycle life and have low capacity. This limits their use to low-power, disposable electronics.

AgO is traditionally considered unstable. But ZPower&rsquos AgO cathode material relies on a proprietary lead oxide coating to improve AgO&rsquos electrochemical stability and conductivity.

As an added benefit, the AgO-Zn chemistry is responsible for the battery&rsquos low impedance. The battery&rsquos printed current collectors also have excellent conductivity, which also helps achieve lower impedance.

Improved manufacturing

But AgO had never been used in a screen-printed battery before, because it is highly oxidative and chemically degrades quickly. By testing various solvents and binders, researchers in Wang&rsquos lab at UC San Diego were able to find an ink formulation that makes AgO viable for printing. As a result, the battery can be printed in only a few seconds once the inks are prepared. It is dry and ready to use in just minutes. The battery could also be printed in a roll-to-roll process, which would increase the speed and make manufacturing scalable.

The batteries are printed onto a polymer film that is chemically stable, elastic, and has a high melting point (about 200 degrees C or 400 degrees Fahrenheit ) that can be heat sealed. Current collectors, the zinc anode, the AgO cathode and their corresponding separators each constitute a stacked screen-printed layer.

The team is already at work on the next generation of the battery, aiming for cheaper, faster charging devices with even lower impedance that would be used in 5G devices and soft robotics that require high power and customizable and flexible form factors.


New Battery Is 10 Times More Powerful Than State of the Art, Flexible and Rechargeable

The batteries successfully powered a flexible display system equipped with a microcontroller and Bluetooth modules. Here too the battery performed better than commercially available Li coin cells. Credit: University of California San Diego

A team of researchers has developed a flexible, rechargeable silver oxide-zinc battery with a five to 10 times greater areal energy density than state of the art. The battery also is easier to manufacture while most flexible batteries need to be manufactured in sterile conditions, under vacuum, this one can be screen printed in normal lab conditions. The device can be used in flexible, stretchable electronics for wearables as well as soft robotics.

The team, made up of researchers at the University of California San Diego and California-based company ZPower, details their findings in the December 7, 2020, issue of the journal Joule.

&ldquoOur batteries can be designed around electronics, instead of electronics needed to be designed around batteries,&rdquo said Lu Yin, one of the paper&rsquos co-first authors and a Ph.D. student in the research group of UC San Diego&rsquos nanoengineering Professor Joseph Wang.

The areal capacity for this innovative battery is 50 milliamps per square centimeter at room temperature &mdash this is 10-20 times greater than the areal capacity of a typical Lithium ion battery. So for the same surface area, the battery described in Joule can provide 5 to 10 times more power.

&ldquoThis kind of areal capacity has never been obtained before,&rdquo Yinsaid. &ldquoAnd our manufacturing method is affordable and scalable.&rdquo

The areal capacity for this innovative battery is 50 milliamps per square centimeter at room temperature &mdash this is 10-20 times greater than the areal capacity of a typical Lithium ion battery. So for the same surface area, the battery described in Joule can provide 5 to 10 times more power. Credit: University of California San Diego

The new battery has higher capacity than any of the flexible batteries currently available on the market. That&rsquos because the battery has a much lower impedance &mdash the resistance of an electric circuit or device to alternative current. The lower the impedance, the better the battery performance against high current discharge.

&ldquoAs the 5G and Internet of Things (IoT) market grows rapidly, this battery that outperforms commercial products in high current wireless devices will likely be a main contender as the next-generation power source for consumer electronics,&rdquo said Jonathan Scharf the paper&rsquos co-first author and a Ph.D. candidate in the research group of UC San Diego&rsquos nanoengineering Professor Ying Shirley Meng.

The batteries successfully powered a flexible display system equipped with a microcontroller and Bluetooth modules. Here too the battery performed better than commercially available Li coin cells.

The printed battery cells were recharged for more than 80 cycles, without showing any major signs of capacity loss. The cells also remained functional in spite of repeated bending and twisting.

&ldquoOur core focus was to improve both battery performance and the manufacturing process,&rdquo said Ying Shirley Meng, director of the UC San Diego Institute for Materials Discovery and Design and one of the paper&rsquos corresponding authors.

To create the battery, the researchers used a proprietary cathode design and chemistry from ZPower. Wang and his team contributed their expertise in printable, stretchable sensors and stretchable batteries. Meng and her colleagues provided their expertise in advanced characterization for electrochemical energy storage systems and characterized each iteration of the battery prototype until it reached peak performance.

The recipe to better performance

The battery&rsquos exceptional energy density is due to its silver oxide-zinc, (AgO-Zn)chemistry. Most commercial flexible batteries use a Ag2O-Zn chemistry. As a result, they usually have limited cycle life and have low capacity. This limits their use to low-power, disposable electronics.

AgO is traditionally considered unstable. But ZPower&rsquos AgO cathode material relies on a proprietary lead oxide coating to improve AgO&rsquos electrochemical stability and conductivity.

As an added benefit, the AgO-Zn chemistry is responsible for the battery&rsquos low impedance. The battery&rsquos printed current collectors also have excellent conductivity, which also helps achieve lower impedance.

Improved manufacturing

But AgO had never been used in a screen-printed battery before, because it is highly oxidative and chemically degrades quickly. By testing various solvents and binders, researchers in Wang&rsquos lab at UC San Diego were able to find an ink formulation that makes AgO viable for printing. As a result, the battery can be printed in only a few seconds once the inks are prepared. It is dry and ready to use in just minutes. The battery could also be printed in a roll-to-roll process, which would increase the speed and make manufacturing scalable.

The batteries are printed onto a polymer film that is chemically stable, elastic, and has a high melting point (about 200 degrees C or 400 degrees Fahrenheit ) that can be heat sealed. Current collectors, the zinc anode, the AgO cathode and their corresponding separators each constitute a stacked screen-printed layer.

The team is already at work on the next generation of the battery, aiming for cheaper, faster charging devices with even lower impedance that would be used in 5G devices and soft robotics that require high power and customizable and flexible form factors.


New Battery Is 10 Times More Powerful Than State of the Art, Flexible and Rechargeable

The batteries successfully powered a flexible display system equipped with a microcontroller and Bluetooth modules. Here too the battery performed better than commercially available Li coin cells. Credit: University of California San Diego

A team of researchers has developed a flexible, rechargeable silver oxide-zinc battery with a five to 10 times greater areal energy density than state of the art. The battery also is easier to manufacture while most flexible batteries need to be manufactured in sterile conditions, under vacuum, this one can be screen printed in normal lab conditions. The device can be used in flexible, stretchable electronics for wearables as well as soft robotics.

The team, made up of researchers at the University of California San Diego and California-based company ZPower, details their findings in the December 7, 2020, issue of the journal Joule.

&ldquoOur batteries can be designed around electronics, instead of electronics needed to be designed around batteries,&rdquo said Lu Yin, one of the paper&rsquos co-first authors and a Ph.D. student in the research group of UC San Diego&rsquos nanoengineering Professor Joseph Wang.

The areal capacity for this innovative battery is 50 milliamps per square centimeter at room temperature &mdash this is 10-20 times greater than the areal capacity of a typical Lithium ion battery. So for the same surface area, the battery described in Joule can provide 5 to 10 times more power.

&ldquoThis kind of areal capacity has never been obtained before,&rdquo Yinsaid. &ldquoAnd our manufacturing method is affordable and scalable.&rdquo

The areal capacity for this innovative battery is 50 milliamps per square centimeter at room temperature &mdash this is 10-20 times greater than the areal capacity of a typical Lithium ion battery. So for the same surface area, the battery described in Joule can provide 5 to 10 times more power. Credit: University of California San Diego

The new battery has higher capacity than any of the flexible batteries currently available on the market. That&rsquos because the battery has a much lower impedance &mdash the resistance of an electric circuit or device to alternative current. The lower the impedance, the better the battery performance against high current discharge.

&ldquoAs the 5G and Internet of Things (IoT) market grows rapidly, this battery that outperforms commercial products in high current wireless devices will likely be a main contender as the next-generation power source for consumer electronics,&rdquo said Jonathan Scharf the paper&rsquos co-first author and a Ph.D. candidate in the research group of UC San Diego&rsquos nanoengineering Professor Ying Shirley Meng.

The batteries successfully powered a flexible display system equipped with a microcontroller and Bluetooth modules. Here too the battery performed better than commercially available Li coin cells.

The printed battery cells were recharged for more than 80 cycles, without showing any major signs of capacity loss. The cells also remained functional in spite of repeated bending and twisting.

&ldquoOur core focus was to improve both battery performance and the manufacturing process,&rdquo said Ying Shirley Meng, director of the UC San Diego Institute for Materials Discovery and Design and one of the paper&rsquos corresponding authors.

To create the battery, the researchers used a proprietary cathode design and chemistry from ZPower. Wang and his team contributed their expertise in printable, stretchable sensors and stretchable batteries. Meng and her colleagues provided their expertise in advanced characterization for electrochemical energy storage systems and characterized each iteration of the battery prototype until it reached peak performance.

The recipe to better performance

The battery&rsquos exceptional energy density is due to its silver oxide-zinc, (AgO-Zn)chemistry. Most commercial flexible batteries use a Ag2O-Zn chemistry. As a result, they usually have limited cycle life and have low capacity. This limits their use to low-power, disposable electronics.

AgO is traditionally considered unstable. But ZPower&rsquos AgO cathode material relies on a proprietary lead oxide coating to improve AgO&rsquos electrochemical stability and conductivity.

As an added benefit, the AgO-Zn chemistry is responsible for the battery&rsquos low impedance. The battery&rsquos printed current collectors also have excellent conductivity, which also helps achieve lower impedance.

Improved manufacturing

But AgO had never been used in a screen-printed battery before, because it is highly oxidative and chemically degrades quickly. By testing various solvents and binders, researchers in Wang&rsquos lab at UC San Diego were able to find an ink formulation that makes AgO viable for printing. As a result, the battery can be printed in only a few seconds once the inks are prepared. It is dry and ready to use in just minutes. The battery could also be printed in a roll-to-roll process, which would increase the speed and make manufacturing scalable.

The batteries are printed onto a polymer film that is chemically stable, elastic, and has a high melting point (about 200 degrees C or 400 degrees Fahrenheit ) that can be heat sealed. Current collectors, the zinc anode, the AgO cathode and their corresponding separators each constitute a stacked screen-printed layer.

The team is already at work on the next generation of the battery, aiming for cheaper, faster charging devices with even lower impedance that would be used in 5G devices and soft robotics that require high power and customizable and flexible form factors.


New Battery Is 10 Times More Powerful Than State of the Art, Flexible and Rechargeable

The batteries successfully powered a flexible display system equipped with a microcontroller and Bluetooth modules. Here too the battery performed better than commercially available Li coin cells. Credit: University of California San Diego

A team of researchers has developed a flexible, rechargeable silver oxide-zinc battery with a five to 10 times greater areal energy density than state of the art. The battery also is easier to manufacture while most flexible batteries need to be manufactured in sterile conditions, under vacuum, this one can be screen printed in normal lab conditions. The device can be used in flexible, stretchable electronics for wearables as well as soft robotics.

The team, made up of researchers at the University of California San Diego and California-based company ZPower, details their findings in the December 7, 2020, issue of the journal Joule.

&ldquoOur batteries can be designed around electronics, instead of electronics needed to be designed around batteries,&rdquo said Lu Yin, one of the paper&rsquos co-first authors and a Ph.D. student in the research group of UC San Diego&rsquos nanoengineering Professor Joseph Wang.

The areal capacity for this innovative battery is 50 milliamps per square centimeter at room temperature &mdash this is 10-20 times greater than the areal capacity of a typical Lithium ion battery. So for the same surface area, the battery described in Joule can provide 5 to 10 times more power.

&ldquoThis kind of areal capacity has never been obtained before,&rdquo Yinsaid. &ldquoAnd our manufacturing method is affordable and scalable.&rdquo

The areal capacity for this innovative battery is 50 milliamps per square centimeter at room temperature &mdash this is 10-20 times greater than the areal capacity of a typical Lithium ion battery. So for the same surface area, the battery described in Joule can provide 5 to 10 times more power. Credit: University of California San Diego

The new battery has higher capacity than any of the flexible batteries currently available on the market. That&rsquos because the battery has a much lower impedance &mdash the resistance of an electric circuit or device to alternative current. The lower the impedance, the better the battery performance against high current discharge.

&ldquoAs the 5G and Internet of Things (IoT) market grows rapidly, this battery that outperforms commercial products in high current wireless devices will likely be a main contender as the next-generation power source for consumer electronics,&rdquo said Jonathan Scharf the paper&rsquos co-first author and a Ph.D. candidate in the research group of UC San Diego&rsquos nanoengineering Professor Ying Shirley Meng.

The batteries successfully powered a flexible display system equipped with a microcontroller and Bluetooth modules. Here too the battery performed better than commercially available Li coin cells.

The printed battery cells were recharged for more than 80 cycles, without showing any major signs of capacity loss. The cells also remained functional in spite of repeated bending and twisting.

&ldquoOur core focus was to improve both battery performance and the manufacturing process,&rdquo said Ying Shirley Meng, director of the UC San Diego Institute for Materials Discovery and Design and one of the paper&rsquos corresponding authors.

To create the battery, the researchers used a proprietary cathode design and chemistry from ZPower. Wang and his team contributed their expertise in printable, stretchable sensors and stretchable batteries. Meng and her colleagues provided their expertise in advanced characterization for electrochemical energy storage systems and characterized each iteration of the battery prototype until it reached peak performance.

The recipe to better performance

The battery&rsquos exceptional energy density is due to its silver oxide-zinc, (AgO-Zn)chemistry. Most commercial flexible batteries use a Ag2O-Zn chemistry. As a result, they usually have limited cycle life and have low capacity. This limits their use to low-power, disposable electronics.

AgO is traditionally considered unstable. But ZPower&rsquos AgO cathode material relies on a proprietary lead oxide coating to improve AgO&rsquos electrochemical stability and conductivity.

As an added benefit, the AgO-Zn chemistry is responsible for the battery&rsquos low impedance. The battery&rsquos printed current collectors also have excellent conductivity, which also helps achieve lower impedance.

Improved manufacturing

But AgO had never been used in a screen-printed battery before, because it is highly oxidative and chemically degrades quickly. By testing various solvents and binders, researchers in Wang&rsquos lab at UC San Diego were able to find an ink formulation that makes AgO viable for printing. As a result, the battery can be printed in only a few seconds once the inks are prepared. It is dry and ready to use in just minutes. The battery could also be printed in a roll-to-roll process, which would increase the speed and make manufacturing scalable.

The batteries are printed onto a polymer film that is chemically stable, elastic, and has a high melting point (about 200 degrees C or 400 degrees Fahrenheit ) that can be heat sealed. Current collectors, the zinc anode, the AgO cathode and their corresponding separators each constitute a stacked screen-printed layer.

The team is already at work on the next generation of the battery, aiming for cheaper, faster charging devices with even lower impedance that would be used in 5G devices and soft robotics that require high power and customizable and flexible form factors.


New Battery Is 10 Times More Powerful Than State of the Art, Flexible and Rechargeable

The batteries successfully powered a flexible display system equipped with a microcontroller and Bluetooth modules. Here too the battery performed better than commercially available Li coin cells. Credit: University of California San Diego

A team of researchers has developed a flexible, rechargeable silver oxide-zinc battery with a five to 10 times greater areal energy density than state of the art. The battery also is easier to manufacture while most flexible batteries need to be manufactured in sterile conditions, under vacuum, this one can be screen printed in normal lab conditions. The device can be used in flexible, stretchable electronics for wearables as well as soft robotics.

The team, made up of researchers at the University of California San Diego and California-based company ZPower, details their findings in the December 7, 2020, issue of the journal Joule.

&ldquoOur batteries can be designed around electronics, instead of electronics needed to be designed around batteries,&rdquo said Lu Yin, one of the paper&rsquos co-first authors and a Ph.D. student in the research group of UC San Diego&rsquos nanoengineering Professor Joseph Wang.

The areal capacity for this innovative battery is 50 milliamps per square centimeter at room temperature &mdash this is 10-20 times greater than the areal capacity of a typical Lithium ion battery. So for the same surface area, the battery described in Joule can provide 5 to 10 times more power.

&ldquoThis kind of areal capacity has never been obtained before,&rdquo Yinsaid. &ldquoAnd our manufacturing method is affordable and scalable.&rdquo

The areal capacity for this innovative battery is 50 milliamps per square centimeter at room temperature &mdash this is 10-20 times greater than the areal capacity of a typical Lithium ion battery. So for the same surface area, the battery described in Joule can provide 5 to 10 times more power. Credit: University of California San Diego

The new battery has higher capacity than any of the flexible batteries currently available on the market. That&rsquos because the battery has a much lower impedance &mdash the resistance of an electric circuit or device to alternative current. The lower the impedance, the better the battery performance against high current discharge.

&ldquoAs the 5G and Internet of Things (IoT) market grows rapidly, this battery that outperforms commercial products in high current wireless devices will likely be a main contender as the next-generation power source for consumer electronics,&rdquo said Jonathan Scharf the paper&rsquos co-first author and a Ph.D. candidate in the research group of UC San Diego&rsquos nanoengineering Professor Ying Shirley Meng.

The batteries successfully powered a flexible display system equipped with a microcontroller and Bluetooth modules. Here too the battery performed better than commercially available Li coin cells.

The printed battery cells were recharged for more than 80 cycles, without showing any major signs of capacity loss. The cells also remained functional in spite of repeated bending and twisting.

&ldquoOur core focus was to improve both battery performance and the manufacturing process,&rdquo said Ying Shirley Meng, director of the UC San Diego Institute for Materials Discovery and Design and one of the paper&rsquos corresponding authors.

To create the battery, the researchers used a proprietary cathode design and chemistry from ZPower. Wang and his team contributed their expertise in printable, stretchable sensors and stretchable batteries. Meng and her colleagues provided their expertise in advanced characterization for electrochemical energy storage systems and characterized each iteration of the battery prototype until it reached peak performance.

The recipe to better performance

The battery&rsquos exceptional energy density is due to its silver oxide-zinc, (AgO-Zn)chemistry. Most commercial flexible batteries use a Ag2O-Zn chemistry. As a result, they usually have limited cycle life and have low capacity. This limits their use to low-power, disposable electronics.

AgO is traditionally considered unstable. But ZPower&rsquos AgO cathode material relies on a proprietary lead oxide coating to improve AgO&rsquos electrochemical stability and conductivity.

As an added benefit, the AgO-Zn chemistry is responsible for the battery&rsquos low impedance. The battery&rsquos printed current collectors also have excellent conductivity, which also helps achieve lower impedance.

Improved manufacturing

But AgO had never been used in a screen-printed battery before, because it is highly oxidative and chemically degrades quickly. By testing various solvents and binders, researchers in Wang&rsquos lab at UC San Diego were able to find an ink formulation that makes AgO viable for printing. As a result, the battery can be printed in only a few seconds once the inks are prepared. It is dry and ready to use in just minutes. The battery could also be printed in a roll-to-roll process, which would increase the speed and make manufacturing scalable.

The batteries are printed onto a polymer film that is chemically stable, elastic, and has a high melting point (about 200 degrees C or 400 degrees Fahrenheit ) that can be heat sealed. Current collectors, the zinc anode, the AgO cathode and their corresponding separators each constitute a stacked screen-printed layer.

The team is already at work on the next generation of the battery, aiming for cheaper, faster charging devices with even lower impedance that would be used in 5G devices and soft robotics that require high power and customizable and flexible form factors.