能随意塑形的流体电池问世
新电池柔软且可延展，能被塑造成任何形状。图片来源：瑞典林雪平大学
科技日报北京4月14日电（记者张梦然）瑞典林雪平大学研究人员利用一种创新的流体形态电极，研发出能被塑造成任何形状的电池。这种柔软舒适的电池能随意改变形状，未来可用于给诸多领域各种各样的设备供电。相关研究成果已发表在《科学进展》杂志上。
据预测，未来十年内，全球将有超过一万亿台小型设备接入互联网。除了智能手机、智能手表和电脑等传统设备外，还将涵盖可穿戴医疗设备（如胰岛素泵、心脏起搏器、助听器及各种健康监测传感器），甚至拓展到软体机器人、电子织物、联网神经植入物等领域。
为了让这些小型设备既能高效运行，同时又不妨碍用户日常活动，新型电池的开发势在必行。此次，研究团队打造了一款柔软且可延展的电池，其核心技术在于将电极从固态转变为液态。
以往尝试制造柔性电池和可拉伸电池的方法，多聚焦于不同材料的机械功能，例如采用可拉伸的橡胶复合材料，设计相互滑动的连接结构等。然而，这些方法并未触及问题的核心——电池容量与电极刚度的矛盾。大型电池虽容量更高，但由于含有更多活性材料，导致电极厚度增加，刚度也随之上升。
以往虽然也有对流体电极的测试，但均未成功。当时实验采用的是液态金属如镓等，但这些材料仅能用作阳极，且在充放电过程中存在凝固风险，从而丧失其流体特性。此外，早期制造的可伸缩电池多依赖稀有材料，这些材料在开采与加工过程中会对环境造成重大影响。
此次研发的新型电池则以导电塑料（共轭聚合物）和造纸工业副产品木质素为基础原料。这种材料的质感类似于牙膏，可借助3D打印机按需定制电池形状。该电池在经历500次以上充放电循环后，依然能够保持性能稳定。即便在拉伸至两倍长度的情况下，电池也能正常工作。
团队表示，鉴于电池材料采用的是共轭聚合物和木质素等丰富资源，这一研发成果有助于推动原材料的循环利用，例如将木质素等造纸副产品转化为高附加值的电池材料，进而为构建更加环保的循环经济模式贡献力量。
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