复旦大学团队成功研发可弯曲新型电池 或应用于可穿戴设备

作者:光伏协会    浏览:13    发布时间:2017-8-15 16:38:10

近日,复旦大学王永刚团队和彭慧胜团队研发出可弯曲的新型电池,其设计重点放在了可穿戴电子设备的机械应力要求和植入设备的安全要求上。相关研究已刊登于细胞出版集团旗下《化学》期刊上。

“目前的电池,比如用于医疗植入的锂离子电池,通常都是刚性的。”王永刚介绍到,“此外,大部分柔性电池使用了易燃或腐蚀性电解质,既有安全风险,而且与可穿戴设备的生物兼容性差,更不必说植入电池了。”

研究人员设计了两种柔性电池:一种2D带状电池和一种1D纤维状电池。前者能将轻薄的电极薄膜黏附在一个钢绞线网中,而后者能在一个碳纳米管骨架周围嵌入电极材料的纳米粒子。

除了测试了生物兼容性液体外,研究人员还测试了硫酸钠作为液体电解质用于可穿戴设备电池的适用性。结果显示,在使用硫酸钠溶液作为电解质时,两种新型电池的容量和输出功率等比目前报告的大多数用于可穿戴设备的锂离子电池更好。

此外,1D电池使用的碳纳米管能加速将溶解氧转化成氢氧离子,这一过程如果不受控制会危害电池的有效性,但却具有治疗癌症和细菌感染的潜力。

“我们或能将这些纤维状的电极植入人体以消耗基础氧气,特别是对那些注射药物难以到达的位置。我们希望能与生物学家和医学家进一步研究该假设。”王永刚说。