近日,瑞典林雪平大学的研究团队搞了个大新闻,他们研发出了首个柔软、有弹性还能3D打印的生物基储能电池。这成果可不简单,直接登上了《科学进展》杂志。他们估计,十年后全球将有超过一万亿台电子设备接入互联网,这电池要是能广泛应用,那可太厉害了。
这种新型电池的应用范围可广了,除了手机、智能手表这些常见的设备,还能用在胰岛素泵、心脏起搏器、助听器等可穿戴医疗设备上。未来,软机器人、电子纺织品甚至神经植入物都有可能用到它。不过,他们好像没太关注体育和娱乐领域,其实这些地方的储能需求也很有潜力。
现在的刚性电池在电子设备里占地方,限制了设计。而这种柔软易弯曲的电池就不一样了,它可以灵活地集成到设备里,还能根据用户需求调整。这就好比给电子设备的设计打开了新的大门,让未来的设备可以更加贴合人体或者融入各种场景。
不过,柔性电池要商业化可不容易。电池容量和刚性材料的连接是个难题,传统电池里,活性材料多了,电极就得更厚更硬。研究团队尝试用流体代替固体电极,但液态金属镓容易凝固,其他流体又依赖稀有金属,带来环境问题。他们最后选了一种导电塑料和木质素的组合,这木质素还是造纸工业的废料,一举两得。
他们在一块0.9伏的电池上测试了这种新材料,结果充放电循环超过500次,性能一点没变,还能拉伸到两倍长正常工作。不过,要达到更高的电压,比如超过0.9伏,还得继续努力。他们计划用锌和锰这两种丰富的金属来实验,朝着可持续发展的方向前进。