柔性可印刷電池：更小更柔性 可穿戴設(shè)備
發(fā)布時(shí)間：2024-06-22 點(diǎn)擊：88
加利福尼亞的一家創(chuàng)業(yè)公司正在開(kāi)發(fā)一種柔性可充電電池，可在常用工業(yè)絲網(wǎng)印刷機(jī)上進(jìn)行廉價(jià)印刷。位于加利福尼亞阿拉米達(dá)的imprint energy公司已在腕戴式設(shè)備上測(cè)試超薄鋅聚合電池，希望能將這種電池出售給可佩戴電子產(chǎn)品、醫(yī)療產(chǎn)品、智能標(biāo)簽和環(huán)境傳感器制造商。
該公司的策略是保證在人體應(yīng)用中電池的安全，同時(shí)，其小尺寸和柔性可以滿足笨重的鋰基電池不可能達(dá)到的設(shè)計(jì)要求。甚至在小格式中，這種電池也能為小功率無(wú)線通信傳感器提供足夠的電流，并將其與其他類(lèi)型的薄電池區(qū)分開(kāi)。
該公司最近從鳳凰城創(chuàng)投公司和ame云創(chuàng)投公司（雅虎聯(lián)合創(chuàng)始人楊致遠(yuǎn)的風(fēng)險(xiǎn)投資基金）獲得了600萬(wàn)美元的資金，從而進(jìn)一步開(kāi)發(fā)其擁有專(zhuān)利的化學(xué)產(chǎn)品，并進(jìn)行電池的商業(yè)發(fā)布。前期投資者包括美國(guó)中央情報(bào)局支持的風(fēng)險(xiǎn)投資公司帕琉斯，以及陶氏化學(xué)公司。
這種電池基于該公司聯(lián)合創(chuàng)始人克莉絲汀·何（christine ho）在加州大學(xué)伯克利分校研究生階段的研究，她與另一名研究人員在日本使用3d打印機(jī)制作出微型鋅電池。
大多數(shù)筆記本電腦和智能手機(jī)使用的電池都包含金屬鋰，由于其高度反應(yīng)性，必須通過(guò)增加尺寸和體積的方法來(lái)進(jìn)行保護(hù)。
雖然金屬鋅的穩(wěn)定性更高，但傳統(tǒng)鋅電池中的水基電解質(zhì)導(dǎo)致鋅形成樹(shù)枝晶、分枝狀結(jié)構(gòu)，可從一個(gè)電極發(fā)展到另一個(gè)電極，造成短路。何開(kāi)發(fā)了一種固體聚合物電解質(zhì)，可避免此問(wèn)題，并且還提高了穩(wěn)定性，充電容量更大。
該公司的聯(lián)合創(chuàng)始人及總裁布魯克斯·金凱（brooks kincaid）表示，這種電池結(jié)合了薄膜鋰電池和印刷電池的最佳特性。這種薄膜電池可以充電，但包含了反應(yīng)性元件，容量有限，并且制造成本高昂。印刷電池不可充電，但制作成本低廉，通常使用金屬鋅，可提供更高容量。
使用金屬鋅可為該公司提供生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)。由于金屬鋅的環(huán)境穩(wěn)定性，可以為公司省去制作對(duì)氧敏感的鋰電池必需的防護(hù)設(shè)備。
“當(dāng)我們談?wù)撓拗菩庐a(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面的事情時(shí)，這些天有兩件事最讓我睡不著覺(jué)，一是電池，二是產(chǎn)品展示”，新器件集團(tuán)副總裁和英特爾公司智能設(shè)備創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)總經(jīng)理史蒂夫.福爾摩斯說(shuō)。
何表示，除了對(duì)柔性電池的需求，目前還沒(méi)有制定標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量其柔性，這對(duì)想要對(duì)不同的化學(xué)產(chǎn)品進(jìn)行比較的顧客來(lái)說(shuō)很沮喪。因此，該公司建立了自己的試驗(yàn)臺(tái)，開(kāi)始針對(duì)那些自稱(chēng)柔性的商業(yè)電池作為標(biāo)尺來(lái)評(píng)估自己的電池。
她表明，現(xiàn)有電池不到1000彎曲循環(huán)就出現(xiàn)災(zāi)難性故障，而imprint energy的電池卻能保持穩(wěn)定。
imprint還在參與電池在衣服上的應(yīng)用。何表示，“這就像是眼睛一樣，成為身體奇怪的一部分。”
最近，該公司還開(kāi)始研究由美國(guó)軍方資助的一個(gè)項(xiàng)目，為監(jiān)測(cè)士兵健康狀況的傳感器開(kāi)發(fā)電池。其他潛在應(yīng)用包括為跟蹤食品和包裝的傳感器智能標(biāo)簽供電。
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該公司的策略是保證在人體應(yīng)用中電池的安全，同時(shí)，其小尺寸和柔性可以滿足笨重的鋰基電池不可能達(dá)到的設(shè)計(jì)要求。甚至在小格式中，這種電池也能為小功率無(wú)線通信傳感器提供足夠的電流，并將其與其他類(lèi)型的薄電池區(qū)分開(kāi)。
該公司最近從鳳凰城創(chuàng)投公司和ame云創(chuàng)投公司（雅虎聯(lián)合創(chuàng)始人楊致遠(yuǎn)的風(fēng)險(xiǎn)投資基金）獲得了600萬(wàn)美元的資金，從而進(jìn)一步開(kāi)發(fā)其擁有專(zhuān)利的化學(xué)產(chǎn)品，并進(jìn)行電池的商業(yè)發(fā)布。前期投資者包括美國(guó)中央情報(bào)局支持的風(fēng)險(xiǎn)投資公司帕琉斯，以及陶氏化學(xué)公司。
這種電池基于該公司聯(lián)合創(chuàng)始人克莉絲汀·何（christine ho）在加州大學(xué)伯克利分校研究生階段的研究，她與另一名研究人員在日本使用3d打印機(jī)制作出微型鋅電池。
大多數(shù)筆記本電腦和智能手機(jī)使用的電池都包含金屬鋰，由于其高度反應(yīng)性，必須通過(guò)增加尺寸和體積的方法來(lái)進(jìn)行保護(hù)。
雖然金屬鋅的穩(wěn)定性更高，但傳統(tǒng)鋅電池中的水基電解質(zhì)導(dǎo)致鋅形成樹(shù)枝晶、分枝狀結(jié)構(gòu)，可從一個(gè)電極發(fā)展到另一個(gè)電極，造成短路。何開(kāi)發(fā)了一種固體聚合物電解質(zhì)，可避免此問(wèn)題，并且還提高了穩(wěn)定性，充電容量更大。
該公司的聯(lián)合創(chuàng)始人及總裁布魯克斯·金凱（brooks kincaid）表示，這種電池結(jié)合了薄膜鋰電池和印刷電池的最佳特性。這種薄膜電池可以充電，但包含了反應(yīng)性元件，容量有限，并且制造成本高昂。印刷電池不可充電，但制作成本低廉，通常使用金屬鋅，可提供更高容量。
使用金屬鋅可為該公司提供生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)。由于金屬鋅的環(huán)境穩(wěn)定性，可以為公司省去制作對(duì)氧敏感的鋰電池必需的防護(hù)設(shè)備。
“當(dāng)我們談?wù)撓拗菩庐a(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面的事情時(shí)，這些天有兩件事最讓我睡不著覺(jué)，一是電池，二是產(chǎn)品展示”，新器件集團(tuán)副總裁和英特爾公司智能設(shè)備創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)總經(jīng)理史蒂夫.福爾摩斯說(shuō)。
何表示，除了對(duì)柔性電池的需求，目前還沒(méi)有制定標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量其柔性，這對(duì)想要對(duì)不同的化學(xué)產(chǎn)品進(jìn)行比較的顧客來(lái)說(shuō)很沮喪。因此，該公司建立了自己的試驗(yàn)臺(tái)，開(kāi)始針對(duì)那些自稱(chēng)柔性的商業(yè)電池作為標(biāo)尺來(lái)評(píng)估自己的電池。
她表明，現(xiàn)有電池不到1000彎曲循環(huán)就出現(xiàn)災(zāi)難性故障，而imprint energy的電池卻能保持穩(wěn)定。
imprint還在參與電池在衣服上的應(yīng)用。何表示，“這就像是眼睛一樣，成為身體奇怪的一部分。”
最近，該公司還開(kāi)始研究由美國(guó)軍方資助的一個(gè)項(xiàng)目，為監(jiān)測(cè)士兵健康狀況的傳感器開(kāi)發(fā)電池。其他潛在應(yīng)用包括為跟蹤食品和包裝的傳感器智能標(biāo)簽供電。
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