Les batteries à fibre sont des batteries millimétriques à base de fibres qui peuvent être tissées dans des vêtements ou utilisées pour créer des appareils électroniques portables très flexibles. Ces dernières années, de nombreuses équipes de recherche dans le monde ont tenté de fabriquer ces batteries, en utilisant une gamme de techniques et d'approches différentes.

La plupart des techniques existantes pour créer des batteries à fibres impliquent des processus de revêtement couche par couche qui ont été adaptés de la fabrication de batteries planaires, une technologie de batterie plate et mince. Malgré leurs avantages, ces processus permettent généralement la création d'un nombre limité de batteries à la fois, ils ne sont donc pas adaptés à une production à grande échelle.

Des chercheurs de l'Université de Fudan en Chine ont récemment introduit une méthode alternative de fabrication de batteries à fibre qui pourrait être plus facile à mettre en œuvre à l'échelle industrielle. Cette méthode, présentée dans un article publié dans Nature Nanotechnology , est basé sur une technique générale d'extrusion en solution qui permet de produire des lots de plusieurs batteries à fibres en une seule étape.

La méthode de production proposée par les chercheurs repose sur une structure de filière, une coiffe ou une plaque percée de plusieurs petits trous qui est souvent utilisée pour produire des fibres. Cette structure, qui comporte trois canaux principaux d'extrusion, permet de créer des batteries à fibres composées d'une cathode et d'une anode parallèles, encapsulées par un électrolyte, avec des cadences de production remarquables de 250 m h ^-1 .

« Notre filière industrielle à trois canaux extrude et combine simultanément les électrodes et les électrolytes des batteries à fibres à des taux de production élevés », ont expliqué Meng Liao et ses collègues dans leur article. "Le flux laminaire entre les composants fonctionnels garantit leurs interfaces homogènes lors de l'extrusion."

Par rapport aux méthodes existantes de production de batteries à fibres, l'approche des chercheurs peut produire un nombre remarquable de 1 500 km de batteries à fibres continues pour chaque unité de filière individuelle utilisée. C'est plus de trois fois plus de batteries que celles produites par les techniques les plus performantes développées jusqu'à présent.

Dans leur article, Liao et ses collègues ont démontré le potentiel élevé de leur méthode en l'utilisant pour créer environ 10 m ² de textiles tissés à base de fibres. Ces textiles ont été spécialement conçus pour être utilisés pour créer des tentes intelligentes et réactives et la batterie en fibre utilisée pour les alimenter avait une densité d'énergie de 550 mWhm ^-2 . .

La tente intelligente qu'ils ont conçue possède plusieurs fonctionnalités intéressantes et avancées. Par exemple, il peut récupérer l'énergie du soleil, la stocker et l'utiliser pour contrôler un écran et d'autres technologies à l'intérieur. À l'avenir, la méthode de production de batteries introduite par les chercheurs pourrait être utilisée pour créer des tentes similaires ou d'autres appareils électroniques à base de textile à grande échelle, facilitant potentiellement leur utilisation généralisée.

"Notre méthode est simple et la batterie textile flexible obtenue est stable, durable et sûre", ont écrit Liao et ses collègues dans leur article. "Nous prévoyons qu'il favorisera la production à grande échelle et les applications pratiques des batteries à fibre pour l'électronique de prochaine génération." + Explorer plus loin

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