Hvad er et tyndt filmbatteri?

Et tyndfilmbatteri er en form for lithiumionbatteri, der kan være så lille som et par millimeter tyk. Tynde filmbatterier bruger en proces, der ligner processen med et standard lithium-ion-batteri for at give strøm, men har flere fordele i forhold til det større batteri. Ud over at være meget mindre holder de også længere, kan fungere under mere ekstreme temperaturer og kan formes til enhver form. De blev udviklet af et team af forskere og ingeniører ledet af Dr. John Bates ved Oak Ridge National Laboratory i Tennessee.

Den metode, der bruges til at fremstille et batteri, der er tyndere end et kvartal i USA, er en proces kaldet fysisk dampaflejring. Materialerne til tyndfilmbatteriet er lagret et ad gangen på et underlag. Hvis underlaget er fleksibelt, er batteriet også fleksibelt. Hvert materiale starter som en damp, der derefter kondenseres til dannelse af en tynd, solid belægning på underlaget. Underlaget er nødvendigt for at adskille anoden og katoden i batteriet.

En anode er kontaktpunktet på det batteri, som strømmen strømmer ind i. Katoden er det punkt, den flyder ud af. Alle typer lithium-ion-batterier, inklusive det tynde filmbatteri, fungerer, når en lithium-ion flytter sig fra anoden til katoden gennem en fast elektrolyt. En elektrolyt er ethvert materiale, der leder elektricitet. I et tyndfilmbatteri er elektrolytten ofte en fleksibel polymer.

Som alle lithium-ion-batterier er tynde filmbatterier genopladelige. Lithium-ion-batterier er almindelige i forbrugerelektronik som mobiltelefoner og bærbare computere. Da et tyndfilmbatteri er så lille, kan den elektroniske enhed, som det kræver, også være lille. Dette giver mulighed for elektronik, der er mindre og lettere end dem, der er drevet med standard lithium-ion-batterier.

Udover dets størrelse har det tynde filmbatteri flere andre fordele i forhold til et standard lithium-ion-batteri. Det har et bedre forhold mellem energi og vægt. Omkostningerne ved batteriet stiger ikke, når størrelsen mindskes. Tynde filmbatterier kan også fungere i ekstreme temperaturer, der kan skade standard lithium-ion-batterier.

Et tyndfilmbatteri har en længere levetid end et standard lithiumionbatteri. Batteriets levetid er det antal gange, det kan oplades og derefter helt aflades, før dets energikapacitet falder til under 80 procent af den originale kapacitet. Dette strømtab sker, fordi materialerne i batteriet nedbrydes meget langsomt, når elektricitet bevæger sig gennem dem.