作者:Tom Abate,斯坦福大学

可穿戴电子设备的普及受到了限制,因为它们需要从体积庞大、刚性较强、降低舒适度的电池中获取能量。来源:Unsplash / Nadine Shaabana

电子产品随处可见:在我们的腿上、口袋里和钱包里,越来越多地贴在我们的皮肤上或缝在我们的衣服里。

但可穿戴电子设备的应用迄今受到限制,因为它们需要从体积庞大的刚性电池中获取能量,而这种电池会降低舒适性,并可能由于化学物质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一种软而有弹性的电池,这种电池依靠一种特殊类型的塑料来储存能量,比目前使用的传统电池中的易燃配方更安全。

“直到现在,我们还没有电源可以拉伸和弯曲身体,这样我们就可以设计电子产品,人们可以轻松地穿,“说化学工程师鲍哲南谁与材料科学家Yi Cui开发设备描述自然通讯在11月26日版的。

在电池中使用塑料或聚合物并不新鲜。一段时间以来,锂离子电池一直使用聚合物作为电解质——将负离子输送到电池正极的能量来源。然而,到目前为止,这些聚合物电解质是可流动的凝胶,在某些情况下,可能泄漏或燃烧。

为了避免这样的风险,斯坦福大学的研究人员开发了一种聚合物,这种聚合物是固体的、可拉伸的,而不是粘稠的、有潜在泄露的,而且仍然在电池的两极之间携带电荷。在实验室测试中,即使受到挤压、折叠和拉伸,实验电池也能保持恒定的输出功率。

这款电池的原型只有拇指甲大小,每盎司电池所储存的能量大约是同等大小的传统电池的一半。研究生大卫Mackanic说团队正在努力增加柔性电池的能量密度,建立更大的未来版本的设备和运行实验,证明其性能走出实验室。这样一个装置的一个潜在的应用就是权力可伸缩的传感器设计坚持皮肤监测心率和其他生命体征的一部分BodyNet可穿戴技术在包的实验室正在开发。

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