Wetenschappers ontwikkelen vouwbare en rekbare lithium-ion-accu

Twee Amerikaanse wetenschappers hebben een flexibele lithium-ion-accu ontwikkeld. De accu is niet alleen vouwbaar, maar kan ook uitgerekt worden tot wel drie keer de originele grootte. De wetenschappers zien potentieel in het gebruik van de accu op het menselijk lichaam.

De wetenschappers Yonggang Huang en John A. Rogers maakten hun uitvinding via het vakblad Nature Communications wereldkundig. De wetenschappers maken gebruik van een techniek die ze 'ordered unraveling' hebben gedoopt. Daarbij worden de interconnects tussen de verschillende componenten in een lange, golvende vorm gemaakt. Wanneer de accu wordt uitgerekt, rekken de s-vormige verbindingen in de grotere s-vormige verbinding mee, waardoor de accu uiteindelijk uitgerekt kan worden tot drie keer de originele grootte.

De accucellen gebruiken een siliconen elastomeer als substraat. De accu heeft een capaciteit van ongeveer 1,1mAh per vierkante centimeter. Die capaciteit zou altijd hetzelfde moeten blijven, ongeacht of de accu gevouwen of uitgerekt is. De plooibare accu van het duo kan draadloos opgeladen worden, maar dat is momenteel slechts twintig keer mogelijk zonder verlies van capaciteit. Wat betreft praktische toepassingen zouden de accu's volgens de wetenschappers bijvoorbeeld gebruikt kunnen worden voor flexible elektrische apparaten. Het zou zelfs mogelijk zijn om de accu's te gebruiken bij het monitoren van hersengolven of de activiteit van het hart.

Helaas!
De video die je probeert te bekijken is niet langer beschikbaar op Tweakers.net.

Reacties (40)

[RemcoDelft]

Aangezien Li-ion inherent onveilig is, zou ik dat niet graag op/in mijn lichaam hebben. Bij schade aan de accu kan deze ontbranden, en juist bij een vouwbare accu kan er van alles mee gebeuren.

Ter vergelijking: denk aan de Li-ion branden in laptops, telefoons en Boeing vliegtuigen! Allemaal uitgebreid getest, en toch gaat het soms mis.

[armageddon_2k1]

Aangezien auto's inherent onveilig zijn zou ik daar niet graag met mijn lichaam in zitten. Bij schade kan de benzinetank ontbranden, en juist bij een moderne auto kan er van alles mee gebeuren.

Ter vegelijking: denk aan de autobranden die je altijd leest in de krant. Allemaal uitgebreid getest en toch gaat het soms mis.

-----

Zie je de kromme houding in je reactie?

Je doet heel veel aannames die nergens op slaan:
- Waarom kan er juist bij een vouwbare accu van alles gebeuren? Wat weet jij meer daarover? Het is nieuwer, dus het is automatisch gevaarlijker? Ik kan ook bedenken dat, omdat ie rekbaar is, juist veel beter tegen impact damage kan.

- Het feit dat het goed getest is en toch misgaat wil niet zeggen dat het daarom maar onveilig is. Er zijn 100'en miljoenen Li-ion accus in de wereld en zelfs als je al 6 sigma aan defecten haalt heb je er dus nog steeds honderden per jaar.

[Reactie gewijzigd door armageddon_2k1 op 31 juli 2024 11:35]

[acizane80]

ja maar als er iets mis gaat in een auto heb je meer kans om er ongedeerd uit te komen.
Als een Li-ion batterij de geimplanteerd in je lichaam begint te ontsteken is de kans dat je ongedeert blijft volgens mij nihil.
Waardoor er niet rap een dergelijke batterij geschikt is als implantaat.

Naar wat ik kan afleiden van de artikel is het omhulsel en de verbinding tussen de cellen die deze uitrekbaar maakt. Waarom kan het dan niet met andere (veiligere) batterij technologie gebruikt worden? Dan kan het wel dienen als implantaat.

[Neyluzz]

Ik ben het niet met je eens, juist omdat de accus flexibel worden en bij een hoge druk met een klein voorwerp dus niet snel scheuren maar meerekken is de kans op een scheur bij deze manier van verpakken in mijn ogen een stuk ongevaarlijker.

Punt blijft dus dat, mits bij onkundig handelen, dat er bij een Li-xx accu veel mis kan gaan.

[Blazing-Studios]

het wiel is ook uitvoerig getest en dat gaat ook geregeld fout en weet je waarom?
Je kan nooit 100% zeker zijn van iets.

En de 100en miljoenen telefoons, tablets, pdas, horloges, laptops etc met LI-Ion accu die niet ontploffen/ontbranden hoor je dan weer niets over.

[ATS]

Het leven is inherent onveilig: uiteindelijk ga je er dood aan.

[Bierdopje120]

Waar dit ook wel eens van pas kan worden is bij de ''computer-horloges'' Smart watches noemen ze dat? In het bandje van een horloge kan nu dus een accu geplaatst worden. Dat lijkt mij erg gunstig!

Echter, 1,1mAh klinkt weinig. Nu weet ik de dikte niet die ze bij 1 vierkante cm hebben, maar om een 1100mAh accu te krijgen om bijvoorbeeld een, zoals hierboven beschreven horloge te bedienen, zou je al een 50 bij 20 cm grote accu moeten hebben. Dat lijkt me een bijzonder lage capaciteit en als je hem 10 maal op elkaar kunt stapelen ben je nog steeds een oppervlakte nodig van 10 bij 10 cm.

[Grrrrrene]

Het ziet er op het plaatje ook uit alsof er allemaal kleine celletjes op een bepaalde relatief grote afstand zitten verbonden met draadjes die kunnen rekken o.i.d. Als dat zo is vind ik het niet zo'n spannende ontwikkeling, dat kan iedereen bedenken. Als je allemaal mini accu's in je kleding weeft, heb je net zoiets. Zigzag draadje die ze verbindt en je hebt zelfs iets rekbaars.

[sorasuki]

en toch had niemand dit eerder bedacht. Zo zie je maar weer dat vooruitgang soms erg voor de hand ligt, maar door maar enkelen wordt gezien.

[YdieresiS]

Voor een telefoon of iets dergelijks zal de capaciteit inderdaad niet heel hoog zijn. Voor andere toepassingen zou dit misschien wel een uitkomst zijn. Ligt puur aan het feit waar je de batterij voor zou willen gebruiken. Dubbellaags,als dit niet te dik wordt, zou dan misschien nog wel een goede optie zijn.

[TheRealRMike]

Waarom zou je het willen uitrekken? Zie daar geen praktisch nut van in.
Tegenwoordig word alles toch juist zo klein mogelijk overal in gepropt, dus waarom de mogelijkheid om het groter te maken dan nodig is?

[NoUseWhatsoever]

Denk bijvoorbeeld aan de touch-horloge-achtige devices die er aan komen. Iets dat je als telefoon kan gebruiken en daarna om je pols kan meedragen. Als je het scherm vouwt, wordt één kant van het apparaat korter en de andere kant langer. Als de accu niet mee kan bewegen, zijn dit soort apparaten niet mogelijk.

Dit loopt mooi samen met de ontwikkeling van vouwbaar e-paper en de vouwbare schermen. Een ereader die je kunt opvouwen of oprollen lijkt me nog geen slecht idee.

[osluis]

Als je een accu dubbel vouwt wordt hij aan de buitenkant van de vouw langer. Zou hij niet kunnen rekken, dan kan je het vouwen dus ook vergeten. Stel dat je opvouwbare e-paper met een dergelijke accu uit zou rusten, dan vouw je de krant zo op en kan het in je binnenzak.

[Waah]

1,1 mAh per cm2? is dat niet erg weinig? of zie ik hier iets over het hoofd. voor een 1000mAh accu heb je dan een batterij nodig van 10cm x 1 meter. die je vervolgens kan uitrekken tot 3 meter.

[Giesber]

Het gaat natuurlijk ook maar om een prototype. Er kan waarschijnlijk nog een serieuze verbetering geboekt worden.

Daarenboven is ie "maar" 10cm op 25cm als je hem 2x dubbel plooit. En afgaande op het filmpje is ie dan nog altijd vrij dun.

[South_Styler]

Het is inderdaad niet veel, maar gezien de doorbraak was dat waarschijnlijk ook niet de eerste stap. Accu's met een hogere opbrengst per vierkanten centimeter zullen het volgende doel worden. Dunner, met daarin plooien. Zoiets als de menselijke darmen of hersenen: wanneer je daar de kreukels als het ware uithaalt dan zou je een gigantische oppervlakte zien. Voor de hersenen ongeveer 2 vierkante meter (http://neurokids.nl/verken/hersenen/hersenonderdelen/), voor de darmen zorgen de plooing voor een verdrievoudiging van het volume, de zogenaamde Kerckring (http://www.zowerkthetlichaam.nl/1099/de-dunne-darm/). Het volume kan dus nog zeer veel kanten op.

Edit: linkje toegevoegd.

[Reactie gewijzigd door South_Styler op 31 juli 2024 11:35]

[Verwijderd]

Dit is werkelijk een geweldige ontwikkeling, moet je is nagaan wat je hier allemaal mee kunt. Bijvoorbeeld een jas met een accu erin voor de telefoon. Je kunt eeuwig door gaan met bedenken.

[sygys]

Jas met accu? dan kun je toch beter een vaste accu pakken? mijn note heeft een capaciteit van ruim 3000 mAh dit zou betekenen dat dit op een jas 3000 cm2 in beslag neemt....

Ik denk wel dat ik weet waar dit heen gaat. men is steeds meer bezig om een scherm te ontwikkelen waarbij alle hardware ingebouwd zit. aangezien zo'n scherm ook nog buigzaam kan zijn pas een flexibele accu hier uitstekend bij.

Wie weet zitten er in die harry potter films helemaal nog niet zo'n gekke ideeen met die kranten en boeken met bewegende plaatjes

Boeken en kranten met micro SD aansluiting

[Reactie gewijzigd door sygys op 31 juli 2024 11:35]

[Jesserr]

Voor een hele platte accu. Je kan misschien ook laag op laag op laag doen. Dan heb je drie keer zo dik, maar ook 'maar' 1000cm2.

[Fairy]

Eigenlijk dus kleine Li-ion cellen met een soort flatcable'tje ertussen?

Ik kan hier niet echt goede toepassingen bij bedenken. De accu is eigenlijk helemaal niet rekbaar, maar is gewoon opgesplits in kleinere cellen met een snoertje er tussen.

Wel een interessante ontwikkeling, maar in de huidige vorm niet echt practisch, zeker gezien de huidige beperkingen.

[computerjunky]

duurt natuurlijk nog even maar dit zou kunnen zorgen voor een efficientere benutting van ruimtes in tablets en telefoons.
als je nu een extended battery met nieuwe grotere cover besteld verspil je enorm veel ruimte omdat je baterij een solide blok is.
als de accu flexibeler word kan je een dun stukje voor in het oude accuvak maken en een lang play einde voor de rest van de telefoon waardoor er onder dezelfde kap meer batterij gaat.

neem nou deze bijvoorbeeld.

http://www.ebay.nl/itm/EX...Akkus&hash=item35bff1a2fb

daar zou nog zaeker 2000 mah bijkunnen als de accu ruimte flexibeler was.

[Reactie gewijzigd door computerjunky op 31 juli 2024 11:35]

[Jesserr]

Ik denk nu vooral aan de buigbare schermen die gemaakt worden. Het is niet meer dan logisch dat deze accu's in combinatie met de buigbare schermen gebruikt gaan worden. Buigbare/opvouwbare smartphones zijn weer een stap dichterbij.

[South_Styler]

Laatst waren er berichtendat Apple met een soort polsband kwam als telefoon. Ik deed dat toen af als onzin, met de redenering dat er diverse elementen waren, zoals de soc en de accu die niet mee kunnen bewegen. Nu is dat dus wel mogelijk voor de accu, waardoor het scenario ineens veel dichterbij is gekomen. Leuke technologie!

[proatjeboksem]

Kijk, dat is nog eens handig. Dan past de vervangende batterij altijd