发明用于可穿戴电子设备的新型柔软可拉伸电池

时间：2021-09-13 07:52:05 来源：

可穿戴电子设备的采用受到其从笨重的刚性电池中获取能量的需求所限制，这些电池会降低舒适度。

该实验设备有望为必须与我们的身体弯曲和弯曲的技术提供安全舒适的动力源。

电子设备无处不在：在我们的腿上，口袋和皮包中，越来越多地依against在我们的皮肤上或缝在衣服上。

但是，迄今为止，可穿戴电子设备的采用一直受到限制，因为它们需要从笨重的刚性电池中获取电力，这些电池会降低舒适度，并可能由于化学泄漏或燃烧而带来安全隐患。

现在，斯坦福大学的研究人员已经开发出了一种柔软且可拉伸的电池，该电池依靠一种特殊的塑料来比当今常规电池中使用的易燃配方更安全地存储电能。

“直到现在，我们还没有能够像人体一样伸展和弯曲的电源，因此我们可以设计人们可以舒适佩戴的电子设备，”与材料科学家Yi Cuito合作开发的化学工程师Baozhenan说道。他们在《自然通讯》（Nature Communications）2019年11月26日版中对此进行了描述。

人们弯曲和弯曲。太糟糕了，他们的小玩意不能。现在，实验电池有望做到这一点。此处显示的是为微小的灯供电，即使将其拉伸到其原始长度的近两倍，软电池也可以保持恒定的功率输出。在实验室测试中，多次挤压，折叠和拉伸时，它还能提供稳定的动力。斯坦福大学化学工程师Zhenan Bao实验室的一个由研究生David Mackanic领导的团队目前正在完善其设计，以产生更大的功率并证明该技术可以在实验室外使用。

在电池中使用塑料或聚合物并不是什么新鲜事。一段时间以来，锂离子电池一直使用聚合物作为电解质，这是一种将负离子传递到电池正极的能源。然而，到目前为止，那些聚合物电解质一直是可流动的凝胶，在某些情况下可能会泄漏或起火。

为避免此类风险，斯坦福大学的研究人员开发了一种固态且可拉伸的聚合物，而不是粘糊糊的，并且可能会泄漏，但仍在电池的两极之间携带电荷。在实验室测试中，即使被挤压，折叠和拉伸至其原始长度的近两倍，实验电池仍可保持恒定的功率输出。

该原型机为缩略图大小，可存储的能量几乎是同等大小的传统电池的一半（盎司/盎司）。研究生David Mackanic说，研究小组正在努力提高可伸缩电池的能量密度，制造更大版本的设备，并进行未来的实验以证明其在实验室外的性能。这种设备的一种潜在应用是为可伸缩传感器供电，该传感器被设计为粘附在皮肤上，以监测心律和其他生命体征，这是鲍小宝实验室开发的可穿戴技术的一部分。

参考：“超分子锂离子导体中的机械性能和离子电导率的解耦”，作者：David G. Mackanic，严徐，张秋红，张直二，松直久，于志澳，姜远文，Tuheen Manika，杰弗里·洛佩兹，严红平，刘凯，陈晓东，崔翠和鲍振南，2019年11月26日，自然通讯。
10.1038 / s41467-019-13362-4

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