Vad är ett tunt filmbatteri?

Ett tunt filmbatteri är en form av litiumjonbatteri som kan vara så litet som några millimeter tjocka.Tunna filmbatterier använder en process som liknar det för ett standard litiumjonbatteri för att ge kraft, men har flera fördelar jämfört med det större batteriet.Förutom att de är mycket mindre, håller de också längre, kan arbeta under mer extrema temperaturer och kan formas till vilken form som helst.De utvecklades av ett team av forskare och ingenjörer under ledning av Dr. John Bates på Oak Ridge National Laboratory i Tennessee.

Metoden som används för att göra ett batteri som är tunnare än ett USA: s kvartal är en process som kallas fysisk ångavsättning.Materialen för det tunna filmbatteriet är skiktat i taget på ett underlag.Om underlaget är flexibelt kommer batteriet också att vara flexibelt.Varje material börjar som en ånga, som sedan kondenseras för att bilda en tunn, fast beläggning på underlaget.Substratet är nödvändigt för att separera anoden och katoden i batteriet.

En anod är kontaktpunkten på batteriet som strömmen rinner in i.Katoden är den punkt den flyter ut ur.Alla typer av litiumjonbatterier, inklusive det tunna filmbatteriet, fungerar när en litiumjon rör sig från anoden till katoden genom en fast elektrolyt.En elektrolyt är allt material som utför el.I ett tunt filmbatteri är elektrolyten ofta en flexibel polymer.

Liksom alla litiumjonbatterier är tunna filmbatterier laddningsbara.Litiumjonbatterier är vanliga i konsumentelektronik som mobiltelefoner och bärbara datorer.Eftersom ett tunt filmbatteri är så litet, kan den elektroniska enheten också vara liten.Detta möjliggör elektronik som är mindre och lättare än de som drivs med standard litiumjonbatterier.

Förutom sin storlek har det tunna filmbatteriet flera andra fördelar jämfört med ett standard litiumjonbatteri.Det har ett bättre energi-till-vikt-förhållande.Kostnaden för batteriet ökar inte när storleken minskar.Tunna filmbatterier kan också fungera i extrema temperaturer som skulle skada standard litiumjonbatterier.

Ett tunt filmbatteri har en längre cykellivslängd än ett standard litiumjonbatteri.Batteriets livscykel är antalet gånger det kan laddas och sedan släppas helt innan dess energikapacitet sjunker under 80 procent av den ursprungliga kapaciteten.Denna förlust av kraft sker eftersom materialen i batteriet bryts ner mycket långsamt när el rör sig genom dem.