2021-12-09 カナダ・ブリティッシュコロンビア大学
・ ブリティッシュコロンビア大学が、洗濯後に引き伸ばしたりひねったりしても作動する、安価な材料を利用したフレキシブル電池を開発。
・ 大きな市場であるウェアラブルエレクトロニクスの展開にはストレッチャブルな電池が不可欠だが、日常的な利用で重要となる耐水洗性の課題がある。
・ 皮膚に接するウェアラブルデバイスに安全な化学物質の亜鉛とマンガンを採用。リチウム電池は壊れた場合に有害な化合物を排出する恐れがある。
・ 通常、電池内部は硬い材料を堅牢な外装で包んだ構造となっているが、新電池では微細な粒子に粉砕した亜鉛と二酸化マンガンを埋め込んだ超薄膜ポリマーの複数層をポリマーのケーシングに格納。この構造が繰り返しの使用で電池を保護する高密封性の防水シールを提供する。
・ バイタルサインを測定する腕時計やパッチをはじめ、色や温度を能動的に変化させる衣類への統合を想定。洗濯できる伸縮性でソフトな新電池は、ウェアラブルデバイスの電源をより快適で便利なものにする。
・ 新電池のプロトタイプでは、家庭用と商用の実際の洗濯機で 39 サイクルを耐久.。技術開発を継続してさらなる向上を図る。
URL: https://news.ubc.ca/2021/12/09/stretchy-washable-battery-brings-wearable-devices-closer-to-reality/
＜NEDO海外技術情報より＞
（関連情報)
Advanced Energy Materials 掲載論文(アブストラクトのみ：全文は有料）
Washable and Stretchable Zn-MnO2 Rechargeable Cell
URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202103148
Abstract
A cell that can operate even when doubled in length, and that withstands washing is demonstrated. The cell employs rechargeable and safe zinc/manganese dioxide chemistry. It incorporates a biocompatible poly(styrene – isobutylene – styrene) (SIBS) polymer as encapsulation, and in all layers. The SIBS-based separator, made using solvent evaporation-induced phase separation, has an ionic conductivity of 0.05 S m−1. Electrodes contain carbon black, combined with active particles and SIBS as the binder. Stretchable current collectors are carbon black/carbon nanofiber/SIBS composites and exhibit a sheet resistance of 27 Ω ⬜−1 under 100% strain. These components are encapsulated by SIBS membranes into a full cell, thin-film configuration, creating a single, polymer-based intrinsically stretchable battery. The resulting cell has a reversible specific capacity of 160 mAh g−1 cathode active mass. Capacity retention is 75% following 500 charge and discharge cycles. Owing to the low permeability of SIBS and the excellent adhesion between its layers, the battery has a good shelf-life (22% mass loss of electrolyte after 523 days) and can withstand 39 washing cycles. The high capacity relative to other stretchable cells, along with the low materials cost, safe chemistry, durability, and washability, make this SIBS cell attractive for wearables and other applications that benefit from stretchability.
