Исследователи из Кореи обнаружили, что применение нанолистов графена позволит организовать производство гибких и эластичных источников питания.

В наши дни применение электронных приборов не ограничивается рамками дома или офиса. Мы берем их с собой в командировки и путешествия и даже уже не можем представить свою жизнь без ставших привычными гаджетов. Одним из перспективных направлений развития микроэлектроники является создание гибких дисплеев и другой микроэлектроники (и в создании таких систем уже достигнуты некоторые успехи), однако, очевидно, что источники питания таких систем также должны быть гибкими.

Основная проблема, связанная с разработкой гибких источников питания заключается в недостатке материалов, которые бы сочетали гибкость с высокой электропроводностью. В подобных приложениях обычно применяются токопроводящие полимеры, но они могут разрушаться при относительно низких температурах, что существенно ограничивает их применение.

Рис. 1. Гибкий литиевый источник питания,
основанный на листах графена. (Рисунок из
Energy Environ. Sci., 2011, DOI: 10.1039/c0ee00640h).

В группе Кисука Канга (Kisuk Kang) разработан гибридный электрод на основе графена – компонент гибкого литиевого аккумулятора. Материал для катода, в данном случае – V₂O₅, выращивали на графеновой подложке с помощью импульсов лазера, графеновое покрытие, нанесенное на литий, используется в качестве анода. Полученный с помощью таких технических решений источник питания весит немного и может перегибаться или сгибаться в трубочку без потери производительности.

Канг отмечает, что новые аккумуляторы отличаются многообещающей производительностью. Графеновые электроды демонстрируют отличное электрохимическое поведение практически для всех аспектов, включая высокую плотность энергии, плотность мощности и большее время жизни по сравнению с обычными негибкими электродами.

Хироюки Нисиде (Hiroyuki Nishide), специалист по функциональным полимерам и их применению в электронике из Университета Васеда отмечает, что применение наноматериалов в создании гибких электронных устройств следующего поколения кажется весьма перспективно.

Канг надеется еще в большей степени увеличить производительность, надежность и срок службы гибких аккумуляторов нового типа за счет использования твердотельного и полимерного электролита. Он также уверен, что комбинация новой технологии с другими функциональными материалами позволит применить ее в катализе, фотогальванических устройствах и органических светоизлучающих диодах и транзисторах.