麦吉尔大学特罗蒂尔工程与设计可持续发展研究所的研究团队成功开发出一种可拉伸的环保电池。该电池采用柠檬酸或乳酸与明胶作为关键材料,旨在为可穿戴及植入式设备提供更具可持续性的能源解决方案,并有助于减少电子垃圾。
研究主管、电气与计算机工程副教授沙米斯塔·巴德拉表示:“我们实验室里可穿戴设备需要大量电池,这些电池最终都会失效并被丢弃。这个项目旨在探索我们能否制造出一种既可生物降解又可拉伸,且性能依然良好的电池。”该可拉伸电池使用镁和钼作为电极材料,替代了传统电池中的重金属。
为解决早期镁基电池性能不足的问题,团队尝试在明胶基质中添加天然酸。博士生刘俊志解释道:“镁会形成一层阻碍电解液和电极之间反应的物质层。我们发现可以用柠檬酸或乳酸破坏这层物质层,从而延长电池寿命并提高电池电压。”巴德拉补充说,使用柠檬酸的灵感来源于常见的“柠檬电池”科学实验。
为使该可拉伸电池具备形变能力,研究人员将酸悬浮于明胶中,并采用剪纸工艺进行结构设计。测试表明,电池可拉伸至原尺寸的80%而不影响性能。在实际应用中,该电池为手指触控传感器供电时,输出电压略低于AA电池。
研究团队正寻求与行业伙伴合作,推动该可拉伸电池向小型化、高性能化发展,并计划将其与可生物降解电路集成。巴德拉指出:“我们这样做的初衷是为了解决日益严重的电子垃圾问题。或许我们可以通过开发可生物降解的电子产品来解决一部分问题。”
更多信息: Junzhi Liu 等人,《用于可拉伸电子产品的明胶-有机酸基可生物降解电池》,《先进能源与可持续发展研究》 (2025)。













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