仿生可挠式锂离子电池研发成功是嘛

仿生可挠式锂离子电池研发成功

可挠式与穿戴设备的快速发展，让厂商与消费者对高效率可挠性电池的要求越来越高，而可挠式锂离子电池并不是个新兴的概念，但它的发展仍波音公司的b787型飞机是世界最热销的民用机型处于研究阶段。日前哥伦比亚大学基于人体脊椎的概念，研发一款可挠式锂离子电池，且该电池的储存效率、能量密度与灵活度都比以往的电池还要高。

该电池是由锂钴氧化物阴极、石墨阳极以及铜和铝收集器和聚乙烯支撑膜组成。其内部材质类似于脊椎的圆盘与韧带，无论是伸长还是曲折都可以保有稳定的电压，因此电池可用于穿戴式技术、可挠式设备与显示器。

目前各大厂商也有类似的技术，像是日本松下、韩国 KAIST 与 LG 也有研发相关的锂离子电池。带领该团队的助理教授 Yuan Yang 表示，新聚乙烯与再生聚乙烯该电池的能量密度是目前最高的，达到 242 Wh/L，为标准电池的 86.1% 左右。

这项电池的原型是利用脊椎模型来设计，将厚而坚硬电极缠绕在弹性的零件上，并借此来储存能量，概念有点类似将脊椎缠绕在骨髓上面，而这个设计让电池拥有更好的柔韧性。Yang 表示，由于这电池是仿生设计，目前已经通过严苛的机械负载测试。现在研究团队正在最佳化设计并改善性能，希望可以成为第一代的可挠式商业锂离子电池。

研究团队将传统的阳极、阴极、隔离膜切成长条状，像但是多个从骨干延伸的分支，之后再将他们缠绕在骨干上，最后形成具有储存能量效果的电堆（Stack）。这项一体化的电池设计，让能量密度可以轻易达到 90%。

研究团队表示，即使在弯曲的情况下，电池依然可以循环充放电，且在经过 100 次重复充放电后，电池的放电容量还可以保持在 94%这也将给挤出机行业提供不竭的发展动力。Yang 指出，即使经过一万次的扭曲与扭转，电池的性能也不会发生衰变。可挠式电池可以用在智能与平板电脑，甚至是智能衣服与智能玻璃，但研究团队也指出，技术与应用的复杂性会将成本提高。