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延展又可分解電池誕生!靈感竟然是黃檸檬

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用完的電池大家都知道要回收,因為從小教育說,電池若是亂丟可能會造成土地的汙染。不過轉念一想,現在都有可分解的塑膠袋了,那電池是不是也可以往這個方向發展呢?對,現在真的有了。加拿大麥基爾大學研究團隊研發出一款全新的明膠電解質電池,裡面加入檸檬酸與乳酸,不但可以自然分解,還大幅提升電池的性能,相關成果刊登於《》。

研究團隊最初採用明膠作為電解質,並搭配鎂與鉬電極,三者都是能在環境中自然降解的材料。不過單靠這些材料效果並不理想。

參與研究、負責電池測試的 Junzhi Liu解釋:「鎂可能會形成一層膜,阻礙電解質與電極之間的反應。」因此研究團隊受到「小時候做檸檬電池」的啟發,加入了檸檬酸(citric acid)與乳酸(lactic acid),意外發現酸性物質能大幅提升電池性能。

而且這款電池最令人期待的,就是「用完會自己消失」。研究團隊將電池浸泡於模擬體液的 PBS 溶液中,發現電解質與鎂電極在不到兩個月內完全分解,鉬電極也會逐漸降解。這對未來穿戴式裝置或醫療貼片來說是一大突破,用完後不必再擔心製造難以處理的電子垃圾。

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除了材料上的突破,這款電池在機械性上也非常驚喜。研究人員將混酸後的明膠電解質電池切割成「kirigami」啟發的圖案,使其能在保持穩定電壓的情況下,拉伸至原始長度的 1.8 倍。

為了測試這項功能,團隊開發了一款可穿戴的指壓感測器,並以該電池供電。這顆尺寸僅 0.4 × 0.4 英吋的電池成功驅動感測器,其輸出僅略低於一顆標準 AA 電池。

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