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MIT-Forscher haben herausgefunden, wie man kilometerlange Batterien herstellt

Und 'es gibt keine offensichtliche Obergrenze für die Länge.'

Faserbatterie um ein U-Boot gewickelt. Quelle: Mit freundlicher Genehmigung der Forscher/MIT MIT

Als Durchbruch in der tragbaren Batterietechnologie haben Forscher des MIT die längste flexible Batterie der Welt entwickelt, eine wiederaufladbare Lithium-Ionen-Einheit in Form einer ultralangen Faser. Wie lang ist sie?460 Fuß 140 Meter, und es könnte sich schließlich viel erstrecken, vielweiter.

Im Journal veröffentlichtMaterialien heute, die Länge der Batterie war ein Beweis für das Konzept, dass das Material in beliebig langen Längen hergestellt werden kann.

Die Batterie wurde zum ersten Mal mit einem thermischen Ziehverfahren hergestellt und könnte verwendet werden, um 3D-gedruckte Batterien in jeder Form herzustellen. Laut dem Team eröffnet die Li-Ionen-Faserbatterie auch unzählige Möglichkeiten fürautarke Kommunikations-, Sensor- und Rechengeräte, die wie normale Kleidung getragen werden können, sowie Geräte, deren Batterien auch als dienen können.strukturelle Teile.

Obwohl Forscher zuvor Fasern entwickelt haben, die eine Vielzahl elektronischer Komponenten enthalten, verließen sie sich auf eine externe Stromquelle. Jetzt könnte diese Faserbatterie, die wie ihre Vorgänger verwebbar und waschbar ist, es ermöglichen, dass solche Geräte vollständig eigenständig sind.

In früheren Berichten haben wir festgestellt, dass Lithium könnte die Zukunft der Batterietechnologie sein, und es scheint, dass die Behauptung gerade als wahr bewiesen wurde.

Einen Schritt voraus

Die neue Faserbatterie wird mit neuartigen Batteriegelen und einem Standard-Faserziehsystem hergestellt.In einer Pressemitteilung des MIT, MIT Postdoc Tural Khudiyev stellte fest, dass frühere Versuche, Batterien in Faserform herzustellen, mit Schlüsselmaterialien auf der Außenseite der Faser strukturiert waren. In der neuesten Entwicklung bettet sein System das Lithium und andere Materialien in die Faser ein, mit einer schützenden Außenbeschichtung, eine stabile und wasserdichte Version geschaffen. Er sagte, es demonstriere, dass es möglich ist, eine Faserbatterie herzustellen, die bis zu einem Kilometer lang und sehr langlebig sein kann und viele praktische Anwendungen hat. Wie Khudiyev es ausdrückt."Es gibt keine offensichtliche Obergrenze für die Länge. Wir könnten definitiv eine Länge im Kilometermaßstab schaffen."

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Die produzierte 140-Meter-Faser kann Smartwatches oder Telefone mit einer Energiespeicherkapazität von 123 Milliamperestunden aufladen.

„Das Schöne an unserem Ansatz ist, dass wir mehrere Geräte in eine einzelne Faser einbetten können“, sagte der ehemalige MIT-Postdoc Jung Tae Lee. Das Team hatte die Integration von LED- und Li-Ionen-Batterien in einer einzigen Faser gezeigt, und Lee glaubtdass künftig mehr als drei oder vier Geräte auf so kleinem Raum kombiniert werden können.

3D und innerhalb weniger Jahre einsatzbereit

Das Material kann auch im 3D-Druck oder in benutzerdefinierten Formsystemen verwendet werden, um feste Objekte herzustellen. Um dies zu demonstrieren, wurde ein Spielzeug-U-Boot mit der Faser umwickelt, um es mit Strom zu versorgen.

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"Dies ist der erste 3D-Druck eines Faserbatteriegeräts", sagte Khudiyev. Er fuhr fort, dass dies das erste System ist, das dies erreichen kann, wenn Sie durch 3D-Druck komplexe Objekte herstellen möchten, die ein Batteriegerät enthalten"Nach dem Drucken müssen Sie nichts mehr hinzufügen, da sich bereits alles in der Faser befindet, alle Metalle, alle aktiven Materialien. Es ist nur ein Druck in einem Schritt. Das ist eine Premiere", sagte er.

Das Forschungsteam hat das Verfahren zum Patent angemeldet und macht weiterhin Fortschritte in Bezug auf die Leistungskapazität und Materialvariationen.

Letztendlich ist dies nur die neueste Entwicklung bei neuartigen Batterietechnologien. Anfang dieses Jahres hat ein Forscherteam in Singapur erstellte eine "Papierbatterie" ungefähr so ​​dick wie zwei menschliche Haarsträhnen. In ähnlicher Weise entwickelten die Stanford-Wissenschaftler eine neue flexibles, leichtes Solarpanel-Material von denen sie glauben, dass sie Wearables, Elektrofahrzeuge und sogar leichte Raumfahrzeuge antreiben könnten.

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