La batterie extensible et lavable rapproche les appareils portables de la réalité

La batterie extensible et lavable rapproche les appareils portables de la réalité

Le Dr Ngoc Tan Nguyen et ses collègues ont créé une batterie à la fois souple et lavable. Il fonctionne même lorsqu’il est tordu ou étiré au double de sa longueur normale, ou après avoir été lavé plusieurs fois. Crédit : Kai Jacobson

Des chercheurs de l’UBC ont créé ce qui pourrait être la première batterie à la fois flexible et lavable. Il fonctionne même lorsqu’il est tordu ou étiré au double de sa longueur normale, ou après avoir été jeté dans la lessive.

« L’électronique portable représente un marché important et les batteries extensibles sont essentielles à leur développement », déclare le Dr Ngoc Tan Nguyen, chercheur postdoctoral à la faculté des sciences appliquées de l’UBC. « Cependant, jusqu’à présent, les batteries extensibles n’étaient pas lavables. C’est un complément indispensable pour qu’elles résistent aux exigences d’un usage quotidien. »

La batterie développée par le Dr Nguyen et ses collègues offre un certain nombre d’avancées techniques. Dans les batteries normales, les couches internes sont des matériaux durs enfermés dans un extérieur rigide. L’équipe de l’UBC a rendu les composés clés, dans ce cas, le zinc et le dioxyde de manganèse, étirables en les broyant en petits morceaux, puis en les incorporant dans un plastique caoutchouteux ou un polymère. La batterie comprend plusieurs couches ultra-minces de ces polymères enveloppées à l’intérieur d’un boîtier du même polymère. Cette construction crée un joint étanche à l’air qui assure l’intégrité de la batterie grâce à une utilisation répétée.

C’était le membre de l’équipe Bahar Iranpour, un Ph.D. étudiant, qui a suggéré de jeter la batterie dans le lavage pour tester son étanchéité. Jusqu’à présent, la batterie a résisté à 39 cycles de lavage et l’équipe prévoit d’améliorer encore sa durabilité au fur et à mesure du développement de la technologie.

« Nous avons soumis nos prototypes à un cycle de lessive réel dans des machines à laver domestiques et commerciales. Ils sont sortis intacts et fonctionnels et c’est ainsi que nous savons que cette batterie est vraiment résistante », explique Iranpour.

Le choix de la chimie du zinc et du dioxyde de manganèse confère également un autre avantage important. « Nous avons opté pour le zinc-manganèse car pour les appareils portés à même la peau, c’est une chimie plus sûre que les batteries lithium-ion, qui peuvent produire des composés toxiques lorsqu’elles se brisent », explique Nguyen.

La batterie extensible et lavable rapproche les appareils portables de la réalité

Le professeur de génie électrique et informatique, le Dr John Madden, explique qu’en plus des montres et des patchs pour mesurer les signes vitaux, la batterie peut également être intégrée à des vêtements qui peuvent changer activement de couleur ou de température. Crédit : Kai Jacobson

Une option abordable

Des travaux en cours sont en cours pour augmenter la puissance de sortie et la durée de vie de la batterie, mais l’innovation a déjà suscité un intérêt commercial. Les chercheurs pensent que lorsque la nouvelle batterie sera prête pour les consommateurs, elle pourrait coûter le même prix qu’une batterie rechargeable ordinaire.

« Les matériaux utilisés sont incroyablement bon marché, donc s’ils sont fabriqués en grand nombre, ce sera bon marché », a déclaré le professeur de génie électrique et informatique, le Dr John Madden, directeur du laboratoire Advanced Materials and Process Engineering de l’UBC, qui a supervisé les travaux. En plus des montres et des patchs pour mesurer les signes vitaux, la batterie peut également être intégrée à des vêtements qui peuvent activement changer de couleur ou de température.

« Les appareils portables ont besoin d’énergie. En créant une cellule douce, extensible et lavable, nous rendons l’alimentation portable confortable et pratique. »

La batterie est décrite dans un nouvel article publié récemment dans Matériaux énergétiques avancés.


Une nouvelle façon de récupérer les matériaux cathodiques utilisés dans les batteries au lithium pour les utiliser dans de nouvelles batteries


Plus d’information:
Tan N. Nguyen et al, Cellule rechargeable lavable et extensible Zn-MnO 2, Matériaux énergétiques avancés (2021). DOI : 10.1002 / aenm.202103148

Fourni par l’Université de la Colombie-Britannique

Citation: La batterie extensible et lavable rapproche les appareils portables de la réalité (2021, 9 décembre) récupéré le 9 décembre 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-12-stretchy-washable-battery-wearable-devices.html

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