Rekbare batterij voor elektronische stoffen wordt geactiveerd door zweet

Energie

Redactieteam van de website voor technologische innovatie - 15 augustus 2025

Het concept heet "zweetgedreven elastische vezelbatterij". [Afbeelding: Duan Li - 10.1016/j.wees.2025.06.002]

Lichaamsbatterijen

Draagbare elektronica, waaronder slimme textielsoorten of e-textiel , bieden een lange lijst met potentiële voordelen voor gezondheidsmonitoring, maar ze stuiten nog steeds op een aantal technologische moeilijkheden.

Het belangrijkste probleem heeft te maken met batterijen . Meer specifiek gaat het erom hoe we alles comfortabel en veilig kunnen maken. Daarvoor zijn batterijen nodig die niet kunnen doorbranden of exploderen en die niet zwaar en hard zijn.

Duan Li en collega's van de Southeast University in China hebben zojuist hun oplossing gepresenteerd: een rekbare en flexibele batterij die, het allermooiste, wordt aangedreven door het zweet van het lichaam.

"Onze batterij overbrugt de kloof tussen elasticiteit en uitgangsstabiliteit, een belangrijke en al lang bestaande uitdaging voor rekbare energiebronnen", aldus professor Zhisong Lu. "Ons doel was om een rekbare draadbatterij te creëren met een ultrastabiel uitgangsvermogen bij verschillende spanningen."

Rekbare batterijen hebben een structuur die lijkt op een textielvezel. [Afbeelding: Duan Li - 10.1016/j.wees.2025.06.002]

Zweet-geactiveerde batterij

Het hoogtepunt van deze technologie is het gebruik van menselijk zweet als elektrolyt om elektriciteit op te wekken. Eerdere prototypes begonnen met een gesegmenteerde structuur met koolstofzwart, katoen en zinkfolie, en kern-mantelstructuren bestaande uit een zinkdraadkern (anode), een katoenlaag rond het oppervlak (separator) en een buitenste koolstofdraad (kathode).

Maar het bleek lastig om alles draaiende te houden terwijl de batterij net zo uitgerekt was als gewone stof.

Om een stabiele output te bereiken tijdens dynamische batterij-uitrekking, gebruikte het team twee hoofdstrategieën: (1) elastische vezels gewikkeld in een hydrofiele laag om de elektrolyten vast te houden voor ionenmigratie; en (2) een hoge elektrode-wikkeldichtheid om de elektrode-scheiding te minimaliseren, wat de beschikbare paden voor ionenmigratie aanzienlijk vergrootte.

De katoenvezels geleiden snel zweet om de aangrenzende zinkdraad (anode) en koolstofdraad (kathode) met elkaar te verbinden en zo de batterij te activeren.

Concepten voor het gebruik van rekbare batterijen in draagbare elektronica. [Afbeelding: Duan Li - 10.1016/j.wees.2025.06.002]

Industriële productie

Door de dikte van de scheidingslaag aanzienlijk te verkleinen, daalde ook de interne weerstand van de batterij. Dit resulteerde in een 50-voudige toename van de vermogensdichtheid.

"De door zweet aangedreven, rekbare vezelbatterijen kunnen worden opgeschaald naar productie op meterschaal met behulp van een zelfontworpen sealmachine, en naadloos worden geïntegreerd in elektronische stoffen via traditionele technieken zoals weven, breien en naaien", aldus Lu. "Huidtesten tonen aan dat deze batterijen als veilige energiebron in huidcontactstoffen kunnen worden geïntegreerd."

Het team wil dit nu in de praktijk aantonen door de batterijen te integreren met verschillende elektronische apparaten en zo prototypes te maken van multifunctionele draagbare apparaten.

Ander nieuws over:

Meer onderwerpen