Az akkumulátorokra általában súlyos, kemény tárgyakként gondolunk, amiket nehéz eltörni vagy hajlítani. Az elektronika világa azonban nagy változáson megy keresztül, és az olyan rugalmasabb eszközök, mint a hajlítható telefonok, képernyők és viselhető egészségügyi monitorok egyre inkább előtérbe kerülnek. Miért éppen az akkumulátorok maradnának ki a megújulásból?
A hajlítható akkumulátorok építésére tett korábbi kísérletek szövetet használtak, vagy olyan kézműves technológiát, mint az origami, ahol a merev alkatrészeket meghatározott formára hajtogatják, és azok bizonyos határokon belül nyújthatók.
A kutatók azzal kezdték, hogy vékony, ezüst nanodrótokat – szénfeketét és lítiumalapú katód- és anódanyagokat tartalmazó filmréteget – terítettek egy lemezre. A filmrétegre polidimetil-sziloxánt vittek fel, egy rendkívül rugalmas anyagot, amelyet kontaktlencsék készítéséhez használnak. Majd az egészet bekenték lítiumsóval, amely a nyújtható polimer előállításához szükséges. A réteget ezután fény segítségével aktiválták, ami olyan szilárd anyaggá alakította, amely nemcsak lítiumionokat tud szállítani, hanem nyújtható is. Az anyagra egy másik elektródafilmet is helyeztek, majd az egész elrendezést védőburkolatba zárták.
Az így készült rugalmas akkumulátor az eredeti hosszának 5 ezer százalékára nyújtható. Mindemellett a kutatóknak sikerült az akkumulátor átlagos töltési kapacitását is megnövelniük, mégpedig a tipikus átlag hatszorosára, amennyiben folyékony elektrolitot használnak. A nyújtható akkumulátor a töltési és kisütési ciklusok során is stabilabb kapacitást mutatott.
A kutatók más prototípusokat is készítettek ugyanezt az elektrolitot használva, miközben szilárd elektródákat adtak hozzá az akkumulátor-felépítményhez. A csapat megállapította, hogy a polimer elektrolit sokkal stabilabb működést tett lehetővé még 1000 ciklus után is. Az első 30 ciklusban a folyékony elektrolitot tartalmazó akkumulátoroknál jellemzően 16 százalékkal csökken az elektrolit teljesítménye, míg a szilárd polimer elektrolitnál ugyanennyi ciklus alatt csak egy százalékkal.
