柔性鋰電池

這項發現促使其他研究人員開發新型柔性鋰離子電池，該電池利用彈性聚合物和有機液體等非標準材料來取代易燃液體電解質（允許離子在兩個電極之間移動的物質）。多家公司已經開發了基於柔性鋰離子電池的產品。這些新材料的研究，本文將探討目前可商用的兩種類型的柔性充電電池。

第一種類型使用標準電解質，但採用聚合物複合隔膜代替通常的多孔聚乙烯或聚丙烯材料。 這使得它可以彎曲或成形為不同的形狀而不會破裂。 例如，三星最近宣布他們已經開發出一種即使對折也能保持形狀的電池。 這些電池比傳統電池更昂貴，但使用壽命更長，因為較厚的電極和隔膜的內阻較小。 然而，其一個缺點是其功率密度相對較低：它們只能儲存與類似尺寸的鋰離子電池一樣多的能量，並且無法快速充電。

這種類型的鋰離子電池目前用於穿戴式感測器中以監測身體的生命體徵，但它也可以整合到智慧服裝中。 例如，Cute Circuit 製造了一款裙子，可以追蹤空氣污染水平，並在穿著者附近空氣污染水平較高時透過背面的 LED 顯示器向用戶發出警報。 使用這種柔性電池可以更輕鬆地將感測器直接整合到衣服中，而不會增加體積或帶來不適。

鋰電池廣泛用於手機和筆記型電腦等消費性產品，但其性能（功率、重量）的改進可以帶來醫療設備和電動車等有益的應用。 由於大多數電池使用剛性外殼，電極放置在內部，因此人們對是否可以開發柔性電池進行了廣泛的研究，以允許不同的形狀和可能更強大的設備。

由於使用剛性外殼導致電池功率密度低，目前可用的電動車的續航里程有限。 柔性電池還可以佩戴在衣服上或包裹在不規則表面上，這為可穿戴技術開啟了新的可能性。 此外，更大的靈活性意味著電池可以存放在狹小的空間中並符合不尋常的形狀； 這可能導致電池尺寸比類似額定值的傳統電池更小。

結果：

加州大學柏克萊分校的研究人員開發了一種使用金屬箔代替剛性電極的柔性電池。 該設計預計將比當前設備具有更好的性能，因為它由堆疊在一起的多個薄片組成，從而在保持完全柔性的同時實現高能量密度。 先前使用石墨烯等其他材料的嘗試因這些結構的脆弱性和缺乏可擴展性而失敗。 然而，新的金屬箔設計遵循與商用鋰離子電池類似的結構，使得這些裝置可以毫無困難地進行工業規模生產。

應用：

柔性鋰電池可用於更容易佩戴在身上的醫療設備、具有更大行駛里程的電動車、不干擾運動的可穿戴技術以及其他利用這種靈活性的應用。

結論：

加州大學柏克萊分校的研究生產了一種由堆疊金屬箔片組成的柔性電池，而不使用易碎的石墨烯材料。 這種設計提供了比目前設備更高的能量密度，同時保持完全的靈活性。 柔性鋰電池在電動車、穿戴式科技和其他需要提高靈活性的領域也有潛在的應用。