Tradicionalmente, las baterías han sido rígidas. Sin embargo, las baterías necesitan elasticidad para incorporarse a dispositivos electrónicos flexibles, que están ganando terreno en el campo de los monitores de salud portátiles.

 

Un equipo integrado, entre otros, por Wen-Yong Lai y Shijun Xiao, de la Universidad de Correos y Telecomunicaciones de Nankín en China, han creado una batería de iones de litio con componentes totalmente extensibles, incluida una capa de electrolito que puede expandirse un 5000%, y que conserva su capacidad de almacenamiento de carga después de casi 70 ciclos de carga y descarga.

 

Los dispositivos electrónicos que se doblan y se estiran precisan baterías con propiedades similares. La mayoría de los investigadores que han intentado diseñar este tipo de baterías las han creado con tejidos conductores o componentes rígidos plegados en formas extensibles. Pero para que una batería sea realmente maleable, todas sus piezas (los electrodos que captan la carga y la capa intermedia de electrolito que equilibra la carga) deben ser elásticas.

 

Hasta ahora, los prototipos de baterías realmente elásticas han tenido una elasticidad moderada, procesos de montaje complejos o una capacidad limitada de almacenamiento de energía, sobre todo, con el paso del tiempo y las reiteradas cargas y descargas. Esto último puede deberse a una conexión débil entre la capa de electrolito y los electrodos o a la inestabilidad del electrolito fluido, que puede desplazarse cuando la batería cambia de forma.

 

Por lo tanto, en lugar de utilizar un líquido, Wen-Yong Lai y sus colaboradores se propusieron incorporar el electrolito a una capa de polímero fundida entre dos películas de electrodos flexibles para crear una batería completamente sólida pero elástica.

 

Para fabricar los electrodos de la batería completamente elástica, el equipo extendió una fina película de pasta conductora que contenía, entre otros componentes, nanocables de plata, así como materiales catódicos o anódicos a base de litio sobre una placa.

 

Posteriormente, se aplicó sobre la pasta una capa de polidimetilsiloxano, un material flexible que suele utilizarse en lentes de contacto.

 

Directamente encima de esta película, los investigadores añadieron una sal de litio, un líquido altamente conductor y los ingredientes para fabricar un polímero elástico.

 

Cuando estos componentes se activaron con la luz, se combinaron para formar una capa sólida y gomosa capaz de estirarse hasta un 5000% de su longitud original y transportar iones de litio. Por último, se cubrió la pila con otra película de electrodos y se selló todo el dispositivo con una capa protectora.