Une équipe de recherche coréenne a développé une batterie lithium-ion suffisamment flexible pour être étirée. L'équipe de recherche du Dr Jeong Gon Son au Centre de recherche sur les hybrides photo-électroniques de l'Institut coréen des sciences et de la technologie (KIST) a annoncé qu'elle avait construit un batterie lithium-ion extensible. La batterie a été développée en fabriquant une électrode structurellement extensible constituée uniquement de matériaux d'électrode, puis en l'assemblant avec un électrolyte en gel extensible et un emballage extensible.

Les progrès technologiques rapides dans l'industrie électronique ont conduit à un marché en croissance rapide pour les appareils portables hautes performances, tels que les bracelets intelligents et les dispositifs électroniques implantables dans le corps, tels que les stimulateurs cardiaques. Ces progrès ont considérablement accru la nécessité de concevoir des dispositifs de stockage d'énergie sous des formes flexibles et extensibles qui imitent la peau et les organes humains.

Cependant, il est très difficile de conférer une extensibilité à la batterie car le matériau d'électrode inorganique solide occupe la majeure partie du volume, et d'autres composants tels que les collecteurs de courant et les séparateurs doivent également être rendus étirables. En outre, le problème des fuites d'électrolyte liquide sous déformation doit également être résolu, ainsi que le problème des fuites d'électrolyte liquide.

Afin de résoudre ces problèmes, L'équipe de recherche du Dr Jeong Gon Son au KIST s'est concentrée sur la création d'une micro-structure en accordéon, qui confère une extensibilité structurelle aux matériaux non extensibles, et ainsi construit un cadre d'électrode micro incurvé vers l'intérieur en forme de nid d'abeille. Le cadre en nid d'abeilles faisant saillie vers l'intérieur était composé de graphène d'épaisseur atomique, qui sert de rideau, et nanotubes de carbone, qui a formé une corde de taille nanométrique. L'ossature composite en nid d'abeille, composé de matières actives, graphène, et nanotubes de carbone, a fait saillie vers l'intérieur comme un accordéon en utilisant un processus de compression radiale, ressemblant au roulement des rouleaux de riz coréens (gimbap), qui a abouti à la création de propriétés extensibles.

Les électrodes développées par l'équipe de recherche ne contiennent aucun matériau généralement utilisé pour l'étirement, comme le caoutchouc, qui ne facilite pas le stockage d'énergie. Tous les matériaux utilisés par l'équipe de recherche dans leur batterie nouvellement développée sont pleinement utilisés dans le stockage d'énergie et le transport de charge. En réalité, la batterie extensible créée par l'équipe a montré une capacité de stockage d'énergie (5,05 mAh/cm ² ) qui est aussi élevé que les batteries non extensibles existantes.

Les électrolytes en gel extensible nouvellement introduits et les matériaux d'emballage extensibles qui bloquent l'air et l'humidité et empêchent les électrolytes de fuir. La batterie extensible résultante a montré une capacité surfacique élevée de 5,05 mAh/cm ² , performances électrochimiques supérieures jusqu'à 50 % de déformation sous des cycles répétés (jusqu'à 500) d'étirement-libération et stabilité à long terme de 95,7 % après 100 cycles dans des conditions d'air.

Le Dr Jeong Gon Son du KIST a déclaré :"La batterie lithium-ion extensible développée dans le cadre de cette recherche devrait présenter un nouveau paradigme en termes de systèmes de stockage d'énergie extensibles pour le développement ultérieur de dispositifs électroniques portables et implantables dans le corps."