隨著可穿戴健康監(jiān)測設(shè)備、智能織物以及植入式醫(yī)療電子(如起搏器、神經(jīng)刺激器)的快速發(fā)展,對為其供電的能源設(shè)備提出了革命性要求:它們必須像人體組織一樣柔軟、可彎曲,甚至可拉伸。傳統(tǒng)剛性電池已成為制約其舒適性、安全性與集成度的關(guān)鍵瓶頸。韓國科研團(tuán)隊在電子專用材料領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展,成功研發(fā)出一種高性能的可拉伸鋰離子電池,為下一代柔性電子設(shè)備提供了至關(guān)重要的“柔性心臟”。
這項創(chuàng)新的核心在于電池結(jié)構(gòu)與材料的全新設(shè)計。研究人員摒棄了傳統(tǒng)電池的剛性外殼和堆疊電極,轉(zhuǎn)而采用了一種仿生結(jié)構(gòu)。他們設(shè)計了一種基于蛇形或彈簧狀的互聯(lián)電極結(jié)構(gòu),使電池在宏觀上能夠像橡皮筋一樣被拉伸、扭曲而不損壞。更重要的是,在微觀材料層面,團(tuán)隊專注于電子專用材料的研發(fā)與復(fù)合:
這種可拉伸電池展現(xiàn)了令人矚目的性能:在承受高達(dá)30%甚至以上的應(yīng)變(拉伸率)時,仍能保持穩(wěn)定的電壓輸出和充放電能力;經(jīng)過數(shù)百次拉伸循環(huán)后,容量衰減極小。這意味著,將其集成到智能手環(huán)的表帶、智能服裝的纖維中,或在人體內(nèi)隨著心臟跳動、肌肉運動而形變時,它都能持續(xù)可靠地供電。
其應(yīng)用前景極為廣闊:
該項技術(shù)從實驗室走向大規(guī)模商用還面臨挑戰(zhàn),包括進(jìn)一步提高能量密度、確保長期生物相容性與安全性(尤其是可植入場景)、以及降低制造成本。但毫無疑問,韓國團(tuán)隊在電子專用材料研發(fā)上的這一突破,標(biāo)志著柔性儲能技術(shù)邁出了關(guān)鍵一步,正推動著電子設(shè)備從“剛性”向“柔性”乃至“可拉伸”時代的深刻變革,為未來無處不在、人機(jī)和諧共生的電子生態(tài)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
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更新時間:2026-04-14 09:48:34