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瑞典林雪平大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種新型流體電池，其電極采用液態(tài)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(shè)備的集成方式，相關(guān)成果發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）期刊上。 該電池的質(zhì)地類似牙膏，可通過3D打印技術(shù)制成任意形狀，為柔性電子設(shè)備的設(shè)計(jì)提供了全新可能。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，未來十年預(yù)計(jì)將有超過一萬億臺設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，包括可穿戴醫(yī)療設(shè)備、軟體機(jī)器人、電子織物等。傳統(tǒng)固態(tài)電池因體積大、剛性強(qiáng)的特點(diǎn)限制了設(shè)備設(shè)計(jì)，而這種流體電池的柔性特質(zhì)消除了這一障礙。 研究團(tuán)隊(duì)的關(guān)鍵突破在于將電極材料從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。此前，柔性電池多依賴可拉伸的復(fù)合材料或機(jī)械結(jié)構(gòu)，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(tài)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(huán)境負(fù)擔(dān)較大。 林雪平大學(xué)的研究采用了更可持續(xù)的方案，以導(dǎo)電聚合物和木質(zhì)素（造紙業(yè)的副產(chǎn)品）為基礎(chǔ)材料。這種電池可循環(huán)充放電500次以上，即使拉伸至兩倍長度仍能正常工作，同時(shí)具備環(huán)保優(yōu)勢。目前，電池的電壓為0.9伏，團(tuán)隊(duì)正探索使用鋅或錳等常見金屬來提升性能。 盡管仍需優(yōu)化，這項(xiàng)技術(shù)已為柔性電子設(shè)備的未來發(fā)展開辟了新路徑，有望在醫(yī)療、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更自然的集成。 《每日科學(xué)》網(wǎng)站（www.sciencedaily.com） |
