新电池可以帮助可穿戴设备融入公共生活

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作为一项创新技术，可穿戴/可弯曲电子产品具有可变的形状和移动应用功能，给我们的日常生活带来了前所未有的变化，但电池已经成为这些时尚产品走向大众的绊脚石:固定的形状和尺寸极大地限制了可穿戴/可弯曲电子产品的设计和功能要求。现在，韩国科学家已经开发出一种简单有效的新方法来解决这一挑战。

在杯子上印出一个心形电池。

韩国蔚山国家科学技术研究所教授李·商鞅带领他的团队开发了一种可打印固态电池。他们将它们命名为PRISS电池，并在最近的《纳米通信杂志》上发表了最新的研究结果。

在传统的锂离子电池制造方法中，电极和隔板堆叠或卷曲在一起，然后包裹在金属外壳中，最后填充电解质。由于电解质通常是易燃的，如果不包裹它很容易泄漏，并且隔板必须能够完全阻挡两个电极之间的接触，传统电池很难制造成期望的形状和尺寸。

PRISS电池不需要重新填充电解液，也不需要使用带有许多微孔的隔膜。根据物理学家组织网络的一份报告，新电池的电解质和电极被不同的类似果酱的物质所取代，这些物质更接近固态。电解质和电极可以一个接一个印在同一个表面上。印刷后，这些粘稠的物质可以被紫外线干燥。由于电解质被印刷在两个电极之间，所以电解质也可以“发挥”隔板的作用，而不是完成隔板的功能。像果酱一样的电解质和电极也可以用模板印刷，这样新的PRISS电池就可以印刷，而不管它的设计形状，甚至字母和单词。

李向展示了他的团队的几个印刷电池，一个是印在杯子上的心形电池，另一个是印在类似谷歌眼镜的纸质眼镜上的电池，还有印在纸上的“PRISS”字母电池。这些可打印的电池可以与杯子和纸张等物品无缝集成，给人一种根本没有电池的感觉。当它们用电线连接包含电池的表面时，电池可以打开发光二极管灯。

未来的电子产品不需要储备电池空

李说，新电池的所有部件，包括阴极、阳极和电解质，都可以印在任何物体上，即使物体的形状非常复杂。这意味着PRISS电池可以无缝集成到任何形状复杂的物体中。这种新型可打印电池将在可穿戴电子设备和物联网领域显示出巨大的应用前景。将来，电子产品将不再需要为电池预留空间。

新型可印刷电池的性能与现有可弯曲电池完全相当。研究表明，这种新型电池长期具有良好的储电能力，经过30次充放电后，储电能力达到90%。即使在反复弯曲之后，也没有检测到电池中的电阻变化。研究人员还将继续他们的实验，以进一步改善其他电池性能，如增加电池能量密度和延长电池寿命。

将PRISS电池与喷墨打印和3D打印相结合来设计全新的电子产品将是新电池的另一个潜在应用领域。“随着喷墨打印和3D打印的引入，具有多维或多界面和复杂结构的电池将变得唾手可得。”李表示，目前最紧迫的任务是不断调整可印刷电池的组件，使新电池能够满足不同印刷技术的要求，同时不降低电池在印刷过程中的电化学性能。他们最近在喷墨和3D打印电池方面取得了一些突破，这将最终导致可充电电池前所未有的新应用。

弹性产品将在三到五年内流行。

李的团队去年开发了世界上第一个可弯曲的锂离子电池。当时，他说，出于安全原因，电池不可能真正弯曲:当电池反复弯曲或折叠时，电池内部会变热并熔化，最终燃烧并引发爆炸。

今天，他们使用不可燃的电解质作为替代品，开发出一种真正可弯曲的电池，这种电池可以反复折叠，正常工作，不会发热或爆炸。研究小组表示，他们正在开发的可打印电池可以用在谷歌眼镜上，让时尚眼镜感觉更酷。现在，这些想法正在一步一步地实现，“三年或五年内大规模生产”的梦想不再遥不可及。

(编者:胡彦明)