编织在织物上的电子产品有望开辟各种有趣的可能性,从监测肌肉活动和跟踪呼吸的服装,到可以相互交谈的服装。因此,开发柔性电池也是一个重要的科学领域。英属哥伦比亚大学(UBC)近期就发明了一种既灵活又能多次清洗的电池。

在过去的几年里,市场上涌现了各种为可穿戴设备提供动力的可伸缩储能解决方案,从像创可贴一样在皮肤上伸展的毫米级电池,到从汗水中获取能量的织物状电池。而UBC的研究小组此次则是利用了一些工程上的进步来填补他们认为目前技术中的重要空白。

“可穿戴电子产品是一个巨大的市场,可伸缩电池有望极大地拓展它们的使用场景。”研究作者表示,”然而,到目前为止,可伸缩电池还不能清洗。如果他们想要承受日常使用的需求,这是一个重要的补充。”

为了开发具有这些功能的电池,科学家们重新构想了这些设备的组装方式。该团队没有使用坚硬的外部材料来形成锂离子电池,而是转向了一种替代化学物质——锌和二氧化锰,这种化学物质以其低成本和安全而吸引人。这些材料被磨成小块,并嵌入到聚合物中,形成超薄且可拉伸的层,其中几个层堆积起来,并包裹在同一聚合物中,以密封成品。

这项研究成果已于近期发表在了《先进能源材料》杂志上。研究作者表示:”我们使用锌锰是因为对于佩戴在皮肤旁边的设备来说,它是一种比锂离子电池更安全的化学物质,而锂离子电池在破裂时会产生有毒化合物。”

由此产生的电池具有灵活性,可以拉伸到正常长度的两倍。令人印象深刻的是,研究小组发现,到目前为止,密封装置的性能足够好,电池可以经受39次循环清洗。

团队成员巴哈尔.伊兰普里安表示:”我们在家用和商用洗衣机中进行了实际的洗衣循环。它们完好无损,功能齐全,这就是为什么我们知道这种电池是真正有弹性的。”

目前,该团队正在努力提高电池的输出功率和寿命,并表示这种发明已经吸引了商业兴趣,预计其成本将与标准的可充电电池类似。他们设想将其应用于测量生命体征的手表和补丁,以及类似功能的智能服装。

来源:青岛财经日报

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作者 gan, lanjie