科学家开发可打印柔性电池提供10倍于锂离子电池能量密度

科学家们在研究一种实验性电池化学性质时，发现了一种柔性设备，他们说这种设备的能量密度是目前锂离子电池的10倍，使其成为许多应用的理想选择。研究人员称，这种技术还可以更容易地制造柔性电池，所产生的设备可以与电子设备相匹配。

这项工作由加州大学(UC)圣地亚哥分校的科学家进行，主要研究一种被称为氧化银锌的电池化学成分。长期以来，由于其更高的能量密度和安全性，这种电池一直被认为是锂离子设计的一个有前途的替代品，但一些障碍阻碍了广泛的应用，即不稳定，导致循环寿命有限。

加州大学圣地亚哥分校的团队通过采用加州公司ZPower的一种新型阴极材料来解决这个问题，ZPower是长期以来结合银和锌的电池的供应商。这种阴极使用氧化铅涂层来提高电池的电化学稳定性和导电性，同时降低其阻抗。

有了这种新型阴极，研究人员开始做一些以前没有做过的事情，那就是丝网印刷氧化银-锌电池。虽然这种化学成分是大多数商用柔性电池所青睐的，但它们需要在真空的无菌条件下进行拼接，以应对化学不稳定和高氧化性。

通过实验，该团队提出了一种墨水配方，他们说现在使打印这些电池成为可能。逐层将电池的电流收集器、锌阳极、新型阴极和分离器丝网印刷到化学稳定的聚合物薄膜上，这种薄膜具有约200℃（392℃）的高熔点。

这样做的结果是一种灵活的、可拉伸的电池，其面积容量为每平方厘米50毫安，该团队称这是典型锂离子电池的10至20倍。该团队表示，该设备可以提供比相同尺寸的典型锂离子电池多5到10倍的电力。

该团队通过使用它为一个柔性显示系统供电来证明电池的潜力，它的性能优于锂钮扣电池，并且能够在没有任何主要证据表明容量损失的情况下进行80次充电。研究人员想象它在软体机器人、可穿戴设备和其他无线设备中找到用武之地，灵活的性质为其带来了一些有趣的可能性。获取更多前沿科技信息访问：https://byteclicks.com

“我们的电池可以围绕电子器件设计，而不是电子器件需要围绕电池设计。”研究人员说。

该研究发表在《Joule》杂志上，你可以看这个视频，它是对这一突破的概述。