韩国开发新型可穿戴“蜂窝”锂离子电池

韩国科学家已经与石墨烯和碳纳米管合作，开发出一种可工作的锂离子电池，该电池可以拉伸50%，而不会损坏任何组件。据科学家称，电池代表着可穿戴或可植入人体电子设备发展的重要一步。

可穿戴设备不仅尺寸有限，而且因为它们需要长时间佩戴，舒适度也很重要，所以它们必须非常轻，所以电池必须尽可能小。锂离子电池体积小、重量轻、容量大，这有助于系统设计工程师满足尺寸限制，并为消费者提供令人满意的长电池寿命。其更高的工作电压意味着需要更少的电池，从而进一步减小系统尺寸并提高设计灵活性。

将电子产品及其产生或储存的能量集成到各种设备中是一个快速发展的研究领域。它对电子材料提出了新的要求，例如，通过设计可用于服装或其他织物的电池。

韩国科学技术研究所的科学家在开发这种锂离子电池时考虑了这些应用。其组件可拉伸50%而不影响安全性或性能。该团队并未试图在电池组中添加橡胶等固有的可拉伸材料，而是致力于创造一种“手风琴式”结构，为固有的不可拉伸材料增加可拉伸性。利用石墨烯和碳纳米管，科学家可以构建一个蜂窝状的复合框架，然后像手风琴一样向内压缩，赋予它可拉伸的特性。

然后，他们将电极与凝胶电解质和可拉伸包装材料结合在一起，制成了一种可行的锂离子电池。发表在ACS纳米上的一篇论文描述了基于凹入微孔电极和交联凝胶电解质的可拉伸锂离子电池的设计。设计证明其容量为每平方厘米5.05毫安时，经过100次充放电循环后仍能保持95.7%的性能。据韩国科学研究院称，当材料拉伸至50%时，电池在500次拉伸释放循环后也显示出“卓越的电化学性能”。

该大学指出，电池中的所有材料在电池中都是活性的，还有一个额外的好处就是增加了延展性。领导韩国科学研究院研究的郑根森(Jeong Gon Son)表示，他希望这种可拉伸的设计能够“为可拉伸储能系统方面的可穿戴和可植入电子设备的进一步发展提供一个新的范例。”