微型柔性水凝膠鋰離子電池面世

科技日報北京10月29日電 （記者劉霞）英國科學家利用生物相容性水凝膠液滴，成功研製出一款微型柔性鋰離子電池。該電池不僅具備光激活、可充電特性，還能實現生物降解。研究團隊表示，這種微型電池有望在藥物釋放、心臟除顫和微型機器人等多個生物醫學領域大放異彩。相關論文發表於新一期《自然·化學工程》雜誌。

生物醫學領域所用微型智能設備的體積通常不足幾立方毫米，因此需要同樣小巧的電源來供電。這些設備還需與生物組織直接作用，這就要求其電源必須是由柔軟材料製成，以確保安全性。

此類電池應該具備多種特性，如高容量、生物相容性、生物降解性和可激活性等。同時，它們還應具備遠程控制能力，以適應複雜多變的環境。但目前沒有電池能集上述功能於一身。

為攻克這一難題，英國牛津大學化學和藥理學系科學家利用水凝膠液滴，採用表面活性劑支撐的組裝技術，在類似肥皂的分子協助下，將三個體積僅為10納升的微型液滴連接起來，研製出了這款微型柔性鋰離子電池。其中兩個液滴含有鋰離子顆粒，它們相互作用便能產生能量。

研究團隊表示，這款液滴電池擁有卓越的能量密度，是迄今最小的水凝膠鋰離子電池。它能促進合成細胞間帶電分子的運動，從而實現對小鼠心臟跳動的控制及除顫功能。此外，通過與磁性粒子相結合，它還能作為移動的能量載體。