在我們的日常生活中，從智能手機(jī)到智能手表，再到便攜筆記本，電池成為了驅(qū)動(dòng)這些設(shè)備不可或缺的核心部件。然而，這些電池往往堅(jiān)硬且體積龐大，限制了電子設(shè)備的設(shè)計(jì)靈活性。想象一下，如果電池能夠變得柔軟、可塑，甚至可以通過3D打印技術(shù)按需定制，我們的生活將會(huì)發(fā)生怎樣的變革？
這一科幻般的設(shè)想，如今已在瑞典成為了現(xiàn)實(shí)。研究人員成功開發(fā)出了一種全新的可塑形流體電池，并在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了相關(guān)研究成果。這種電池采用了液態(tài)電極，徹底顛覆了傳統(tǒng)電池的設(shè)計(jì)概念，為未來的電池技術(shù)發(fā)展開辟了新的方向。
據(jù)該研究的共同作者、林雪平大學(xué)軟電子研究小組的艾曼·拉赫曼努丁介紹，傳統(tǒng)電池體積龐大且設(shè)計(jì)受限，而柔軟可塑的電池則能夠完美融入各種電子設(shè)備中，滿足用戶的多樣化需求。他形象地比喻道：“這種電池的質(zhì)地就像牙膏一樣，甚至可以用3D打印機(jī)進(jìn)行塑形，讓用戶隨心所欲地打造自己的電池。”
為了深入理解這一成果的重要性，我們需要回顧一下電池的基本原理。電池由陽極和陰極兩種不同金屬或電極組成，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，從而驅(qū)動(dòng)設(shè)備。傳統(tǒng)上，電池容量與電極的厚度成正比，因此大容量電池往往更加笨重。然而，拉赫曼努丁團(tuán)隊(duì)的研究卻打破了這一固有模式，證明了電池容量與電池的剛性并無直接關(guān)聯(lián)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這種新型流體電池在被拉伸至原長(zhǎng)兩倍的情況下，仍能穩(wěn)定充電超過500次。更令人振奮的是，由于采用了共軛聚合物和木質(zhì)素等豐富原材料，這種電池不僅環(huán)保可持續(xù)，還為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。林雪平大學(xué)的博士后研究員莫森·穆罕默迪表示：“通過將木質(zhì)素這種副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為高價(jià)值商品，如電池材料，我們?yōu)楦h(huán)保的經(jīng)濟(jì)模式提供了有力支持。”
盡管這種新型流體電池在性能上仍有待提升，但其概念驗(yàn)證的成功已經(jīng)為電池技術(shù)的發(fā)展開辟了全新道路。拉赫曼努丁坦言：“目前的電壓為0.9伏，相較于標(biāo)準(zhǔn)AA電池的1.2至1.5伏和智能手機(jī)所需的3.7至4.2伏，仍有較大提升空間。因此，我們將繼續(xù)研究其他化學(xué)物質(zhì)，以提高電池的電壓性能。”
