一种新型可弯曲电池能够拉伸和扭转，同时不中断电力供应。
对于可弯曲电子设备的应用而言，这正是它们所需要的那类电池。如今，电子行业日益聚焦于屏幕可折叠或可卷曲的计算机和智能手机。智能服装则利用可穿戴微型设备或传感器来监测身体机能，例如。
然而，所有这些设备都需要能源，而这通常是锂离子电池。遗憾的是，商用电池通常笨重且僵硬，从根本上不适用于柔性电子产品或纺织品等应用。
这一新型电池原型的独特之处在于其电解质——即电池中锂离子在充电或放电时移动所经过的部分。第一作者、苏黎世联邦理工学院博士生陈曦（Xi Chen）发现了该电解质。
（图片来源：苏黎世联邦理工学院 Niederberger 课题组）
这种新型电池沿袭了商用电池的设计，采用类似三明治的分层结构。然而，这是研究人员首次使用柔性组件，使整个电池都能够弯曲和拉伸。“迄今为止，没有人像我们在制造锂离子电池时那样系统性地仅采用柔性组件，”多功能材料教授、该电池原型的研发团队负责人马库斯·尼德伯格（Markus Niederberger）表示。
阳极和阴极的两个集流体由一种可弯曲的聚合物复合材料构成，该复合材料含有导电碳，同时还充当外壳。研究人员在该复合材料的内表面涂覆了一层微米级银片薄膜。由于银片如屋瓦般相互叠压，在弹性体被拉伸时，它们不会彼此失去接触。这保证了即使集流体经受大幅拉伸，其导电性依然得以维持。而即便银片之间确实失去接触，电流仍可经由含碳复合材料继续流通，只是较为微弱。
研究人员随后借助掩模，将阳极和阴极粉末喷涂到银层上一个精确界定的区域。阴极由锰酸锂构成，阳极则为氧化钒。
最后一步，科学家将两个带有电极涂层的集流体叠放在一起，中间以类似画框的阻隔层隔开，同时在框架的空隙中填充电解质凝胶。
尼德伯格强调，这种凝胶比商用电解质更加环保：“当今电池中的液态电解质易燃且有毒。”相比之下，陈曦研发的凝胶电解质含有高浓度锂盐的水溶液，这不仅有助于电池在充电或放电时锂离子在阴极与阳极之间流动，还能防止水发生电化学分解。
科学家使用粘合剂将原型的各个部分连接在一起。尼德伯格表示：“如果我们想将该电池商业化，就必须找到另一种能在更长时间内保持密封的工艺。”
研究人员表示，这种电池的应用场景每天都在增多。知名手机制造商正竞相推出可折叠屏幕的设备。其他可能的应用包括用于计算机、智能手表和平板电脑的可卷曲显示屏，或含有可弯曲电子元件的功能性纺织品，而所有这些都需要柔性电源。可弯曲电子元件——所有这些都需要柔性供电。
“例如，你可以直接将我们的电池缝进衣服里，”尼德伯格表示。确保电池在发生泄漏时，流出的液体不会造成损害，这一点十分重要。在这方面，该团队的电解质具有相当大的优势。
尼德伯格强调，在考虑将这种柔性电池商业化之前，仍需开展更多研究以对其进行优化。首要任务是，该团队必须提高其可容纳的电极材料含量。
