【加拿大都市網】編織在織物上的電子產品有望開闢各種有趣的可能性，從監測肌肉活動和跟蹤呼吸的服裝，到可以相互「交談」的服裝。開發柔韌的電源與電池跟織物一起使用是同樣重要的研究領域，英屬哥倫比亞大學的科學家提出了一個特別令人印象深刻的解決方案，他們說這可能是有史以來第一個既靈活又可清洗的電池。
過去幾年，我們看到了各種為可穿戴動力設備的可伸縮儲能解決方案，從像「創可貼」膠布一樣在皮膚上伸展的毫米級電池，到從汗水中獲取能量的織物狀電池。現在，英屬哥倫比亞大學的研究小組利用了一些工程上的改進，研發了可能是有史以來第一個既靈活又可清洗的電池。
「可穿戴電子產品是一個巨大的市場，可伸縮電池對它們的發展至關重要，」研究作者Nguyen Nguyen博士說：「然而，到目前為止，可伸縮電池還不能清洗，未能符合日常生活使用上的要求。」
為了開發具有這些功能的電池，科學家們重新構想了這些設備的組裝方式。該團隊沒有使用堅硬的外部材料來形成鋰離子電池，而是轉向了一種替代化學物質——鋅和二氧化錳，這種化學物質既成本低而且安全，它們被磨成小塊，並嵌入到聚合物中，形成超薄且可拉伸層，其中幾個層堆積起來，並包裹在同一聚合物中，以密封成品。
Nguyen說；「我們使用鋅錳是因為對於佩戴在皮膚旁邊的設備來說，它是一種比鋰離子電池更安全的化學物質，而鋰離子電池在破裂時會產生有毒化合物。」
由此硏發的電池具有靈活性，可以拉伸到正常長度的兩倍，具有160 mAh g-1的特定容量，並在500次充放電循環中保持75%的容量。令人印象深刻的是，研究小組發現，到目前為止，密封裝置的性能表現很好，電池可以經受39次洗滌循環。
團隊成員之一的Bahar Iranpour說，「我們在家用和商用洗衣機中進行了實際的洗衣循環。它們完好無損，功能齊全，這就是為什麼我們知道這種電池是真正有彈性的。」
該團隊目前正在努力提高電池的輸出功率和壽命，並表示這種發明已經吸引了商業興趣，預計其成本將與標準的可充電電池類似。他們設想將其應用於測量生命體征的手錶，以及類似功能的智能服裝。
「所使用的材料成本低得令人難以置信，所以如果大量生產，成本會更低，」負責領導這項研究的電子和電腦工程教授約馬登博士(Dr. John Madden)說：「可穿戴設備需要電源，通過創造一種柔軟、可拉伸和可清洗的電池，我們讓可穿戴電源變得舒適和方便。」
這項研究發表在《先進能源材料》(Advanced Energy)期刊上。
圖片：Advanced Energy Materials
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