近日，復(fù)旦大學(xué)王永剛團(tuán)隊(duì)和彭慧勝團(tuán)隊(duì)研發(fā)出可彎曲的新型電池，其設(shè)計(jì)重點(diǎn)放在了可穿戴電子設(shè)備的機(jī)械應(yīng)力要求和植入設(shè)備的安全要求上。相關(guān)研究刊登于細(xì)胞出版集團(tuán)旗下《化學(xué)》期刊。
“目前的電池，比如用于醫(yī)療植入的鋰離子電池，通常都是剛性的?！蓖跤绖傉f，“此外，大部分柔性電池使用了易燃或腐蝕性電解質(zhì)，既有安全風(fēng)險(xiǎn)，而且與可穿戴設(shè)備的生物兼容性差，更不必說植入電池了。”
研究人員設(shè)計(jì)了兩種柔性電池：一種2D帶狀電池和1D纖維狀電池。前者能將輕薄的電極薄膜黏附在一個(gè)鋼絞線網(wǎng)中，而后者能在一個(gè)碳納米管骨架周圍嵌入電極材料的納米粒子。除了測試了生物兼容性液體外，研究人員還測試了硫酸鈉作為液體電解質(zhì)用于可穿戴設(shè)備電池的適用性。
結(jié)果顯示，在使用硫酸鈉溶液作為電解質(zhì)時(shí)，兩種新型電池的容量和輸出功率等比目前報(bào)告的大多數(shù)用于可穿戴設(shè)備的鋰離子電池更好。
此外，1D電池使用的碳納米管能加速將溶解氧轉(zhuǎn)化成氫氧離子，這一過程如果不受控制會(huì)危害電池的有效性，但卻具有治療癌癥和細(xì)菌感染的潛力。
“我們或能將這些纖維狀的電極植入人體以消耗基礎(chǔ)氧氣，特別是對(duì)那些注射藥物難以到達(dá)的位置。我們希望能與生物學(xué)家和醫(yī)學(xué)家進(jìn)一步研究該假設(shè)?！蓖跤绖傉f。
“目前的電池，比如用于醫(yī)療植入的鋰離子電池，通常都是剛性的?！蓖跤绖傉f，“此外，大部分柔性電池使用了易燃或腐蝕性電解質(zhì)，既有安全風(fēng)險(xiǎn)，而且與可穿戴設(shè)備的生物兼容性差，更不必說植入電池了。”
研究人員設(shè)計(jì)了兩種柔性電池：一種2D帶狀電池和1D纖維狀電池。前者能將輕薄的電極薄膜黏附在一個(gè)鋼絞線網(wǎng)中，而后者能在一個(gè)碳納米管骨架周圍嵌入電極材料的納米粒子。除了測試了生物兼容性液體外，研究人員還測試了硫酸鈉作為液體電解質(zhì)用于可穿戴設(shè)備電池的適用性。
結(jié)果顯示，在使用硫酸鈉溶液作為電解質(zhì)時(shí)，兩種新型電池的容量和輸出功率等比目前報(bào)告的大多數(shù)用于可穿戴設(shè)備的鋰離子電池更好。
此外，1D電池使用的碳納米管能加速將溶解氧轉(zhuǎn)化成氫氧離子，這一過程如果不受控制會(huì)危害電池的有效性，但卻具有治療癌癥和細(xì)菌感染的潛力。
“我們或能將這些纖維狀的電極植入人體以消耗基礎(chǔ)氧氣，特別是對(duì)那些注射藥物難以到達(dá)的位置。我們希望能與生物學(xué)家和醫(yī)學(xué)家進(jìn)一步研究該假設(shè)?！蓖跤绖傉f。
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