Wat is een dunne filmbatterij?
Een dunne filmbatterij is een vorm van lithiumionbatterij die zo klein kan zijn als een paar millimeter dik.Dunne filmbatterijen gebruiken een proces vergelijkbaar met dat van een standaard lithium -ionbatterij om stroom te leveren, maar hebben verschillende voordelen boven de grotere batterij.Naast veel kleiner zijn ze ook langer, kunnen ze onder meer extreme temperaturen werken en kunnen ze in elke vorm worden gevormd.Ze werden ontwikkeld door een team van wetenschappers en ingenieurs onder leiding van Dr. John Bates in Oak Ridge National Laboratory in Tennessee.
De methode die wordt gebruikt om een batterij te maken die dunner is dan een kwartaal van de Verenigde Staten is een proces dat fysieke dampafzetting wordt genoemd.De materialen voor de dunne filmbatterij worden één voor één op een substraat gelaagd.Als het substraat flexibel is, zal de batterij ook flexibel zijn.Elk materiaal begint als een damp, die vervolgens wordt gecondenseerd om een dunne, vaste coating op het substraat te vormen.Het substraat is nodig om de anode en de kathode in de batterij te scheiden.
Een anode is het contactpunt op de batterij waarin de stroom in stroomt.De kathode is het punt waar hij uit stroomt.Alle soorten lithium -ionbatterijen, inclusief de dunne filmbatterij, werken wanneer een lithiumion van de anode naar de kathode door een vaste elektrolyt beweegt.Een elektrolyt is elk materiaal dat elektriciteit leidt.In een dunne filmbatterij is de elektrolyt vaak een flexibel polymeer.
Zoals alle lithium -ionbatterijen, zijn dunne filmbatterijen oplaadbaar.Lithium -ionbatterijen zijn gebruikelijk in consumentenelektronica zoals mobiele telefoons en laptops.Omdat een dunne filmbatterij zo klein is, kan het elektronische apparaat dat het aandrijft ook klein zijn.Dit zorgt voor elektronica die kleiner en lichter zijn dan die aangeven met standaard lithium -ionbatterijen.
Naast zijn grootte heeft de dunne filmbatterij verschillende andere voordelen ten opzichte van een standaard lithium -ionbatterij.Het heeft een betere energie-gewichtsverhouding.De kosten van de batterij stijgen niet naarmate de grootte afneemt.Dunne filmbatterijen kunnen ook functioneren bij extreme temperaturen die standaard lithium -ionbatterijen zouden beschadigen.
Een dunne filmbatterij heeft een langere levensduur dan een standaard lithiumionbatterij.De levenscyclus van een batterij is het aantal keren dat deze kan worden opgeladen en vervolgens volledig ontladen voordat de energiecapaciteit onder 80 procent van de oorspronkelijke capaciteit daalt.Dit verlies van stroom gebeurt omdat de materialen in de batterij zeer langzaam afbreken terwijl elektriciteit erdoorheen beweegt.