
最近,瑞典LinköpingUniversity的一个研究团队在国际杂志“科学进步”中发表了最新的研究结果。他们开发了创新的柔性电池(请参阅托尔·巴克德(Thor Barkeder)拍摄的照片,并由瑞典的林克普大学(LinköpingUniversity)提供),该电池将电池电极从传统的固态变为液体形式。该研究的合着者兼林克普大学有机电子实验室的软电子研究小组的负责人艾曼·拉赫曼丁(Eyman Rahmandin)在接受我们的记者艾曼·拉赫曼丁(Eyman Rahmandin)在接受采访时告诉我们的记者,预计会消除传统严格电池带来的柔软配方电池,从而消除了传统的严格电池,从而打开了现代化的施加式施加型磨损设备。
从明智的手表中,MGA健康监测补丁,到可植入的胰岛素炸弹,神经界面,电子织物和软件机器人,随着更多的小设备连接到互联网,传统的严格电池非常适合复杂的变形型。在某种程度上是电子设备的形态设计和执行。 Linköping大学研究团队开发的灵活的液体电池就像牙膏一样。它仍然可以在拉伸条件下保持两倍的长度和充电和释放超过500次。它可以根据需要通过打印3D来塑造各种形式,并有望为万亿级设备提供能源解决方案。 Rahmandin给出了一个例子,即在Babuhauktot电子领域,例如电子织物或表面上的皮肤外观,可以将“牙膏电池”模制成任何形状,并直接整合到服装甚至人体中。
柔性电池的开发长期以来面临着“难以实现的能力,灵活性和灵活性的冲突”:增加活动材料并增加容量将导致电极更厚,更困难;虽然使用液体UID金属由于电极可以实现变形,因此在充电和释放过程中具有治愈的风险,并且只能用作阳极。为了解决这个问题,研究小组将电解质中的活性颗粒悬挂起来,以产生“流体电极”,并控制颗粒的化学特性,以使它们成为阳极或阴极。拉哈曼丁说:“由于LiquidCan制定了小型外力,因此我们能够在不牺牲灵活性的情况下添加更多的活性材料。”
研究小组还选择了导电塑料(共轭聚合物)和木质素作为电池材料。木质素是纸浆和造纸行业的副产品,它在全球每年生产超过5000万吨。它直接排入河流或焚化,导致严重的环境污染问题。 “通过升级木质素等副产品到高价值添加了诸如电池材料之类的商品,我们为循环经济模式做出了贡献,”穆罕默迪(Mohamedi)LinköpingUniversity的有机电子实验室的研究和博士后研究员。
目前,这种电池性能并不完美,电压为0.9伏,大约是锂电池(3.7伏)的1/4。研究团队将注意力转向了金属化合物,例如锌和锰,它们在土壤外壳中更丰富。拉赫曼丁说:“预计锌 - 曼加尼亚离子系统将使电池电压增加到1伏以上,并且需要重新设计电解质配方并保持柔性电极。”同时,如何提高电池能量密度和大型生产也是需要解决的问题。研究小组计划进一步提高氧化还原活性成分的集中度和能力,并开发适合大众制造。
“高容量,弹力柔性电池对于柔性电子设备的开发至关重要。” Peng Tianduo,研究所副教授Tsinghua University的气候变化和可维护的发展说:“使用木质素作为活性材料的液体电池技术具有相同的实用和生态友好的特性。人机整合。”
“人气日”(第16版,2025年4月30日)
(编辑:Yuan Bo,Zhao Xinyue)
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