微型柔性 水凝胶锂离子电池面世

来源:国家能源集团报 2024年12月27日 版次:06

英国科学家利用生物相容性水凝胶液滴成功研制出一款微型柔性锂离子电池。该电池不仅具备光激活、可充电特性,还能实现生物降解。研究团队表示,这种微型电池有望在药物释放、心脏除颤和微型机器人等多个生物医学领域大放异彩。相关论文发表于新一期《自然·化学工程》杂志上。

生物医学领域所用微型智能设备的体积通常不足几立方毫米,因此需要同样小巧的电源供电。这些设备还需与生物组织直接作用,这就要求其电源必须由柔软材料制成,以确保安全性。

此类电池应该具备多种特性,如高容量、生物相容性、生物降解性和可激活性等。同时,它们还应具备远程控制能力,以适应复杂多变的环境,但目前没有电池能集上述功能于一身。

为攻克这一难题,英国牛津大学化学和药理学系科学家利用水凝胶液滴,采用表面活性剂支撑的组装技术,在类似肥皂的分子协助下,将三个体积仅为10纳升的微型液滴连接起来,研制出这款微型柔性锂离子电池。其中两个液滴含有锂离子颗粒,它们相互作用便能产生能量。

研究团队表示,这款液滴电池拥有卓越的能量密度,是迄今最小的水凝胶锂离子电池。它能促进合成细胞间带电分子运动,从而实现对小鼠心脏跳动的控制及除颤功能。

(来源:科技日报)

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