Un equipo de la Universidad Nacional de Yokohama de Japón ha desarrollado una película de embalaje estirable para baterías de iones de litio utilizadas en dispositivos portátiles, particularmente aquellos importantes en el campo médico.
El embalaje tiene como objetivo prolongar la vida útil de la batería mientras la protege de la humedad y los gases atmosféricos.
“Actualmente, el uso de baterías sólidas y grandes para dispositivos estirables es un problema porque, si bien los sensores y las interfaces son suaves, las baterías siguen siendo duras”, dijo Hiroki Ota, uno de los investigadores involucrados en el desarrollo, en un comunicado de prensa. “Las baterías blandas y estirables se han estudiado en todo el mundo, pero el problema es que aún no se pueden usar debido a la alta permeabilidad a los gases y la humedad de sus materiales de embalaje”.
En un artículo publicado en la revista ACS Applied Materials & Interfaces, Ota y sus colegas explican que para crear esta película flexible con una alta barrera de gas, recubrieron una capa delgada de metal líquido sobre una película de poliuretano termoplástico depositado en oro utilizando el método capa por capa. Este método permitía la deformabilidad deseada, a diferencia de las películas laminadas de aluminio, que se usaban anteriormente para abordar el problema de la permeabilidad a los gases y la humedad, pero no lograban la flexibilidad necesaria.
Según los investigadores, la película resultante muestra una excelente impermeabilidad al gas oxígeno bajo tensión mecánica y también una permeabilidad a la humedad extremadamente baja. De hecho, la batería de iones de litio extensible que ensamblaron para este estudio pudo operar de manera confiable en condiciones ambientales gracias a la nueva barrera.
“Es emocionante que, además del desarrollo de una batería estirable, que podría usarse en la próxima generación de dispositivos inteligentes, incluidos los futuros dispositivos portátiles, se pueden lograr películas con altas propiedades de barrera contra gases y humedad mediante el uso de un material novedoso llamado líquido. metal”, dijo Ota.
En opinión del científico, estos resultados son un muy buen primer paso hacia la implementación de dispositivos portátiles de alta densidad de energía, alto voltaje de trabajo, estabilidad a largo plazo y altamente deformables, en lugar de voluminosos e inflexibles.
Ota señaló que queda más trabajo por delante, y los próximos pasos incluyen la mejora de la capacidad de protección contra la humedad de la película modificando los materiales y haciendo que la película sea rentable para facilitar la escalabilidad.
“Más reducciones de costos de la película desarrollada conducirán a la implementación de baterías estirables”, dijo Ota. “Además, la película podría ser útil como película de barrera para la electrónica orgánica, etc.”
