瑞典林雪平大學的研究人員開發出一種新型流體電池,其電極采用液態形式,使電池能夠隨意塑形。這種柔軟、可拉伸的電池有望徹底改變未來電子設備的集成方式,相關成果發表在《科學進展》(Science Advances)期刊上。 該電池的質地類似牙膏,可通過3D打印技術制成任意形狀,為柔性電子設備的設計提供了全新可能。隨著物聯網的發展,未來十年預計將有超過一萬億臺設備聯網,包括可穿戴醫療設備、軟體機器人、電子織物等。傳統固態電池因體積大、剛性強的特點限制了設備設計,而這種流體電池的柔性特質消除了這一障礙。 研究團隊的關鍵突破在于將電極材料從固態轉變為液態。此前,柔性電池多依賴可拉伸的復合材料或機械結構,但無法解決電池容量與剛性之間的矛盾。早期的流體電極嘗試使用液態金屬(如鎵),但存在只能作為陽極、易固化等問題,且部分材料依賴稀土,對環境負擔較大。 林雪平大學的研究采用了更可持續的方案,以導電聚合物和木質素(造紙業的副產品)為基礎材料。這種電池可循環充放電500次以上,即使拉伸至兩倍長度仍能正常工作,同時具備環保優勢。目前,電池的電壓為0.9伏,團隊正探索使用鋅或錳等常見金屬來提升性能。 盡管仍需優化,這項技術已為柔性電子設備的未來發展開辟了新路徑,有望在醫療、可穿戴設備等領域實現更自然的集成。 《每日科學》網站(www.sciencedaily.com) |