伸縮自在の洗える電池で、ウェアラブルデバイスの実現に近づく

UBCの研究者が、柔軟性があり洗濯も可能な初の電池を開発した。この電池は、通常の2倍の長さにねじったり伸ばしたりしても、また洗濯物に放り込んだ後でも機能する。この電池は 新紙 Advanced Energy Materialsに掲載されました。

UBC応用科学部の博士研究員であるNgoc Tan Nguyen（彼/彼女）は、「ウェアラブルエレクトロニクスは大きな市場であり、その開発には伸縮性バッテリーが不可欠です」と語る。「しかし、これまで伸縮式電池は水洗いすることができませんでした。しかし、これまでの伸縮式電池は水洗いすることができませんでした。

Nguyen博士らが開発した電池は、工学的に多くの進歩をもたらしている。通常の電池は、硬い外装に包まれた内部層が硬い物質でできている。UBCの研究チームは、亜鉛と二酸化マンガンという重要な化合物を細かく砕き、ゴム状のプラスチック（ポリマー）に埋め込んで、伸縮性を持たせたのである。この電池は、これらのポリマーを数枚の極薄の層にして、同じポリマーでできたケーシングの中に包み込んだものである。この構造により、気密性と防水性が保たれ、繰り返し使用することができる。

電池の密閉性を調べるために洗濯機に入れることを提案したのは、チームメンバーのバハール・イランプール（博士課程学生）だった。これまでのところ、電池は39回の洗濯に耐えています。チームは、技術開発を続ける中で、さらに耐久性が向上することを期待しています。「プロトタイプは、家庭用と業務用の洗濯機で実際に洗濯をしました。その結果、この電池が本当に弾力性のあるものであることがわかりました」とイランプールは言う。亜鉛と二酸化マンガンの化学的性質も、もう一つの重要な利点である。「亜鉛-マンガン電池を採用したのは、皮膚の近くに装着する機器では、破損時に有毒な化合物を発生するリチウムイオン電池よりも安全だからです」とグエンは言います。

手頃な価格のオプション

現在、電池の出力と寿命を向上させるための研究が進められているが、この技術革新はすでに商業的な関心を集めている。研究者たちは、この新しい電池が消費者に提供できるようになれば、通常の充電式電池と同じ値段になるだろうと考えている。

この研究を監督したUBCの先端材料・プロセス工学研究所の所長である電気・コンピューター工学のジョン・マデン博士（彼・彼女）は、「使われている材料は驚くほど低コストなので、これが大量に作られれば、安くなるはずです」と語っている。バイタルサインを測定するための時計やパッチに加え、色や温度を積極的に変化させることができる衣服にもこの電池が組み込まれるかもしれない。「ウェアラブルデバイスは電力を必要とします。柔らかく、伸縮性があり、洗濯ができるセルを作ることで、ウェアラブルパワーを快適で便利なものにします。"

詳しくは、以下をご覧ください

https://news.ubc.ca/2021/12/09/stretchy-washable-battery-brings-wearable-devices-closer-to-reality/

[This is automatically translated from English]