Organinės baterijos: spausdinimo galia | NPP Azijos medžiagos

Organinės baterijos: spausdinimo galia | NPP Azijos medžiagos

Anonim

Polimerinė anodo medžiaga leidžia realizuoti visų organinių elementų spausdinimo baterijas.

Didelis susidomėjimas organiniais puslaidininkiais polimerais, skirtais įvairiems tikslams - nuo šviesos diodų iki tranzistorių. Viena iš polimerų atrakcijų yra jų lankstumas, kurį būtų galima panaudoti gaminant lanksčius plonasluoksnius įtaisus. Tačiau polimerinių prietaisų energijos šaltiniai vis dar gali būti įprasti, nelankstūs akumuliatoriai. Šis sumanymas paskatino organinių polimerų akumuliatorių, pagrįstų redox-aktyviųjų polimerų, kurie iki šiol buvo naudojami kaip katodinės medžiagos, kūrimą.

Hiroyuki Nishide ir jo kolegos 1 praneša apie naują radikalų polimerą, kuris bus naudojamas kaip anodo medžiaga polimerų baterijose. Iš jų medžiagos pirmą kartą galima gaminti visiškai organines daugkartinio įkrovimo baterijas, kurios yra plono popieriaus ir pritaikytos perdirbti pagal ritinį arba rašalui.

Tyrėjų sukurtas polimeras susideda iš paprasto polistireno stuburo su arilo pakabučių grupėmis, vadinamomis „galvinoksilo“ grupėmis. Šios galvinoksilo grupės palaiko deguonies radikalą. Šis radikalas atsisako savo elektrono, esant redokso sąlygoms, todėl, įstatę jį į akumuliatorių kartu su elektronus priimančiu polimeru (1 pav.), Elektronai gali tekėti aplink grandinę, kad suteiktų galią.

Image

1 pav. Visų organinių elementų veikimo režimo schema.

Pradiniuose bandymuose su ličio anodu esančioje kameroje galvinoksilo polimero charakteristikos buvo stabilios mažiausiai 500 įkrovos-iškrovos ciklų. Tyrėjai paaiškina šį pastebėjimą paprastu vieno elektrono perkėlimu į polimero pakartojimo vienetą be jokių susijusių struktūrinių pokyčių.

„Mes radome galvinoksilo radikalą, tinkantį n tipo elektrodams aktyvioms medžiagoms“, - sako Nishide. „Tai yra pirmoji ataskaita apie visiškai organinių daugkartinio įkrovimo akumuliatorių, naudojančių radikalius polimerinius elektrodus, pagaminimą ir analizę.“

Šie rezultatai greičiausiai duos platų pritaikymą. „Mes siekiame sukurti plastikinį, į popierių panašų įkraunamą įtaisą su radikaliais polimerų elektrodais, kuriuos būtų galima įterpti į radijo dažnio identifikavimo žymes, intelektualiąsias korteles ir elektroninį popierių“, - sako Nishide. „Organinio polimero pagrindu pagamintas akumuliatorius yra nekenkiantis aplinkai ir lengvai pagaminamas naudojant drėgnus prietaisus, pavyzdžiui, ritininis ir ritininis spausdinimas.“

Akivaizdu, kad akumuliatoriai taip pat gali būti skaidrūs, o polimerų spalvos pokyčiai redukcijos ir oksidacijos metu gali būti naudojami elektrochrominiams ekranams gaminti.

Autoriai

Šį tyrimo akcentą patvirtino originalaus straipsnio autorius, o visus empirinius duomenis pateikė pats autorius.