PolyU's nieuwe lichtgewicht textiel-lithiumbatterij heeft een hoge energiedichtheid van meer dan 450 Wh/L, en uitstekende flexibiliteit - met een buigradius van minder dan 1 mm, en opvouwbaarheid van meer dan 1, 000 cycli met marginale capaciteitsvermindering. In vergelijking, de bestaande buigbare lithiumbatterij kan slechts een buigradius van ongeveer 25 mm bereiken, en met veel lagere prestaties van minder dan 200 Wh/L. De textiel lithiumbatterij, van minder dan 0,5 mm dik, beschikt ook over snel opladen / ontladen, en een lange levensduur vergelijkbaar met conventionele lithiumbatterijen. [Raadpleeg de bijlage voor een gedetailleerde vergelijking van de prestaties tussen PolyU's textiellithiumbatterij en andere batterijen]

De innovatie die is ontwikkeld door het onderzoeksteam van PolyU's Institute of Textiles and Clothing (ITC) heeft drie prijzen gewonnen op de 47e Internationale Tentoonstelling van Uitvindingen van Genève die in april van dit jaar werd gehouden, namelijk een gouden medaille en twee Special Merit Awards.

Professor ZHENG Zijian, die het ITC-onderzoeksteam leidt, zei, "Draagbare technologie is genoemd als de volgende wereldwijde grote marktkans na smartphones. De wereldwijde marktinkomsten voor draagbare apparaten zullen naar verwachting met grote sprongen groeien, van meer dan 20% per jaar, om tegen 2024 100 miljard dollar te bereiken. Aangezien alle draagbare elektronica een draagbare energievoorziening nodig heeft, onze nieuwe technologie bij het fabriceren van textiellithiumbatterijen biedt een veelbelovende oplossing voor een breed scala aan toepassingen van de volgende generatie, variërend van gezondheidszorg, infotainment, sport, ruimtevaart, mode, IoT [Internet of Things] voor elk detectie- of trackinggebruik dat onze verbeelding van vandaag misschien zelfs te boven gaat."

Lithiumbatterij is momenteel de dominante oplaadbare batterij op de markt vanwege de relatief hoge energiedichtheid en lange levensduur. Aangezien conventionele omvangrijke zware lithiumbatterijen moeilijk te gebruiken zijn in draagbare apparaten, het afgelopen decennium, wetenschappers hebben zich ingespannen om buigbare lithiumbatterijen te ontwikkelen, vaak door gebruik te maken van metaalfolies als stroomafnemers. Echter, het is pas tot de opkomst van PolyU's Textile Lithium Battery dat de knelpunten over energiedichtheid, flexibiliteit, mechanische robuustheid en fietsstabiliteit kunnen worden aangepakt.

Toepassing van PolyU's gepatenteerde nieuwe technologie van Polymer-Assisted Metal Deposition (PAMD), zeer geleidend metaal, koper (Cu) en nikkel (Ni) worden gelijkmatig en conform gedeponeerd op voorbehandelde weefsels. Dergelijke gefabriceerde metalen stoffen, met een lage plaatweerstand en een groot oppervlak, dienen als stroomafnemers in de batterij. Na het toevoegen van actieve materialen om als kathode en anode te fungeren, de metalen stoffen, samen met separator en elektrolyt, zijn geassembleerd in de Textiel Lithium Batterij.

Laboratoriumtests uitgevoerd door het ITC-team hebben de extreem hoge mechanische stabiliteit bewezen, duurzaamheid en veiligheid van de textiellithiumbatterij onder vervorming. Wanneer de batterij herhaaldelijk in tweeën wordt gevouwen, onder verschillende hoeken gedraaid of vrij verkreukeld, het spanningsvenster bleef ongewijzigd. Buigtest toonde aan dat de batterij over 1 kan worden gebogen 000 keer met marginale capaciteitsdegradatie. Veiligheidstests uitgevoerd door continu hameren, knippen met een schaar en penetreren met een spijker bewees dat de batterij stabiel vermogen kan leveren voor de elektronische componenten zonder risico op vlam of barsten.