科學家開發出3D打印柔性“可拉伸”電池，500次充放電后依舊維持性能
時間：2025-04-18 09:17 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
2025年4月17日，瑞典研究人員研發出一種可塑性電池，其稠度與牙膏相似，可塑成各種形狀。這種新型電池由林雪平大學的科學家研發，采用導電塑料和木質素（造紙過程中產生的可持續副產品）。這項研發解決了以往可拉伸電池的局限性，即隨著容量增加，電池會變得更加堅硬。
相關研究以題為“Make it flow from solid toliquid: Redox-active electrofluids for intrinsically stretchable batteries”的論文發表在《Science Advances》雜志上。
此前，制造可拉伸電池的嘗試主要基于開發可拉伸的橡膠復合材料或可相互滑動的連接件。然而，在大多數情況下，擁有更多活性材料的大型電池意味著更厚的電極，從而導致更高的剛性。林雪平大學的研究人員著手解決這個問題，并提出了一個新穎的解決方案。科學家們以導電塑料和木質素（造紙過程中產生的可持續副產品）為基礎，研制出了可塑性電池。
這項研究的合著者艾曼·拉赫馬努丁（Aiman Rahmanudin）說道：“現在，我們解決了這個問題，并且首次證明了容量與剛度無關。”這種材料的糊狀結構使其能夠用于3D打印機，從而創建定制的電池形狀，并有可能在可穿戴設備、醫療設備和機器人領域實現新的應用。
△不同機械變形下不同液體拓撲的代表性圖像
到目前為止，可拉伸電池一直依賴于稀有且對環境有害的材料來發揮作用。與現有電池方案相比，新型電池配方具有可持續性優勢。領導這項研究的博士后研究員Mohsen Mohammadi解釋說：“由于電池材料是共軛聚合物和木質素，原材料非常豐富。”
研究團隊開發的原型電池已展示出良好的耐用性，在500次充放電循環后仍能保持性能，即使長度被拉伸至兩倍也能正常工作。盡管取得了這些進展，但新型電池技術在實現商業化應用之前仍面臨諸多限制。目前的原型電池僅能儲存1伏電壓，不到標準汽車電池電壓的8%。不過，研究人員建議，加入鋅或錳等常見金屬，可以在保持電池柔韌性的同時提高電壓。
研究強調：“由于流體具有高度可變形的特性，可以實現不受形狀因素影響的電池配置，非常適合集成到下一代可穿戴設備中。”這種設計靈活性代表著電池技術在緊湊型設備和傳統剛性電池存在局限性的應用方面邁出了顯著的一步。
(責任編輯：admin)
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