可打印的柔性电池可提供10倍锂离子密度

研究实验性电池化学性质的科学家已经开发出一种柔性设备，他们说这种设备提供的能量密度是当前锂离子溶液的10倍，使其非常适合许多应用。该技术还使柔性电池的制造更加容易，研究人员声称，所制得的设备可以定制以适合电子设备，而不是相反。

这项工作是由加利福尼亚大学圣地亚哥分校的科学家进行的，重点研究了一种称为氧化银锌的电池化学。长期以来，由于其更高的能量密度和安全性，人们一直认为这是锂离子设计的有希望的替代方法，但是一些障碍阻碍了广泛采用，即不稳定导致循环寿命有限。

加州大学圣地亚哥分校的研究团队通过加入加利福尼亚公司ZPower的新型正极材料解决了这一问题，该公司是长期使用银和锌的电池供应商。该阴极使用氧化铅涂层来改善电池的电化学稳定性和导电性，并降低其阻抗，这是电池对交流电的抵抗力。

有了这个新的阴极，研究人员开始做以前从未做过的事情，即丝网印刷氧化银-锌电池。尽管这种化学方法对大多数商用柔性电池均适用，但它们需要在无菌条件下真空装配在一起，以抵抗化学不稳定性和高氧化性。

通过实验，该团队提出了一种墨水配方，他们说现在可以打印这些电池。将电池的集电器，锌阳极，新阴极和隔板逐层丝网印刷在化学稳定的聚合物膜上，该膜的熔点约为200°C（392°F）。

这样的结果是一种灵活的，可拉伸的电池，其单位面积容量为每平方厘米50毫安，该团队称其比典型的锂离子电池大10至20倍。研究小组说，总的来说，该设备可以提供比同等大小的典型锂离子电池多5至10倍的功率。

＆＃34;这种区域能力从来没有获得过，”该论文的共同第一作者之一陆殷说。 ＆＃34;而且我们的制造方法价格合理且可扩展。

该团队通过使用它为柔性显示系统提供动力来展示该电池的潜力，该系统在性能上优于锂纽扣电池，并且能够充电80次，而没有任何主要的容量损失证据。 研究人员以为它在软机器人，可穿戴设备和其他无线设备中得到了应用，其灵活的特性为人们带来了一些有趣的可能性。 ＆＃34;我们可以围绕电子设备设计电池，而不是需要围绕电池设计电子设备，＆＃34; 陆寅说。 这项研究发表在《焦耳》杂志上，而下面的视频则概述了这一突破。