可弯曲、可集成、还能调电压 我国科学家造出柔性可重构电池



随着可穿戴电子、柔性传感器、软体机器人等的快速发展,电子器件正逐步从传统刚性平面结构向柔性、曲面贴附以及可变形体系演进。然而,传统电池在形变能力、系统集成及能量输出适配方面存在明显限制,很难满足柔性电子系统的实际应用需求。

近日,中国科学院理化技术研究所低温科学与技术全国重点实验室液态金属与低温生物医学研究中心桂林研究员与刘静研究员带领的团队成功制备出一种可弯曲、可集成、可调控输出电压的柔性可重构电池。




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液态金属电池应用研究。图片来自:中国科学院理化技术研究所

研究团队提出了一种基于液态金属微流控灌注的柔性电池制备策略。在器件制备方面,研究团队结合软光刻、3D打印以及PDMS-PCTE可逆键合技术,实现了液态金属电极在柔性微通道中的高效构筑与集成。


值得注意的是,这项研究不仅仅是制备了一块“能弯曲的电池”,而是提出了一种可重构柔性电池结构。研究团队通过设计多层微流道和内部连接电路,使电池内部之间的串并联关系能够通过微流体灌注方法进行调节,从而实现输出电压的调控。


与传统依赖外部电路进行电压转换的方式不同,这一策略通过改变电池内部结构即可实现电压输出调控,避免了额外能量损耗与电路复杂度增加的问题。


可穿戴设备、软体机器人以及柔性传感系统往往由多个功能模块构成,不同模块对电压与功率的需求存在差异,而可重构电池可为不同工作模式提供适配的电能输出,从而提升系统整体集成度与能量利用效率。


众多海外平台报道认为,这项技术为未来可穿戴设备、传感器和软体机器人提供了一种潜在的新型柔性电源方案。



来源:中国科学院理化技术研究所官网