牙膏般的柔性電池：開啟物聯網能源新紀元

  中國報告大廳網訊，隨著物聯網設備的普及，傳統剛性電池在形態和性能上的局限性日益凸顯。近日，一項突破性研究為這一難題提供了創新解決方案——一種質地如牙膏般的柔性流體電池。這種電池不僅能夠適應複雜形變，還能通過3D列印塑造各種形態，為可穿戴設備、電子織物和軟體機器人等領域開闢了全新的應用場景。

  一、柔性電池突破傳統設計限制

  中國報告大廳發布的《2025-2030年全球及中國牙膏行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，傳統剛性電池由於體積大且無法適應複雜形變，在一定程度上限制了電子設備的形態設計和性能釋放。柔性流體電池的出現，徹底改變了這一局面。這種電池在拉伸至兩倍長度、充放電超過500次的條件下仍能保持性能，為萬億級物聯網設備提供了能源解決方案。其質地猶如牙膏，可根據需要通過3D列印塑造各種形態，直接集成到衣物甚至人體中。

  二、流體電極解決容量與柔性矛盾

  柔性電池的開發曾長期面臨「容量與柔性難以兼得」的矛盾。增加活性材料、提升容量會導致電極變厚變硬；採用液態金屬作為電極雖能實現形變，卻存在充放電過程中固化的風險，且僅能作為陽極使用。為解決這一難題，研究團隊將活性顆粒懸浮於電解質中形成「流體電極」，通過調控顆粒的化學特性使其成為陽極或陰極。由於流體只需微小外力即可形變，能夠添加更多活性材料而不犧牲柔性。

  三、環保材料助力循環經濟

  研究團隊選擇導電塑料和木質素作為電池材料。木質素是製漿造紙工業的副產品，全球每年產生超過5000萬噸，此前多被直接排入江河或焚燒處理，帶來嚴重的環境污染問題。通過將木質素等副產品升級利用為電池材料等高附加值商品，為循環經濟模式貢獻了力量。這種兼具實用性和生態友好特性的流體電池技術，不僅可以通過造紙工業廢棄物的高值轉化實現可持續供應，更有望在智能醫療、電子皮膚、軟體機器人等領域引發鏈式創新。

  四、未來研究方向與挑戰

  目前該電池的性能並非完美，其電壓為0.9伏，約為鋰電池的1/4。研究團隊正將目光投向地殼中豐度更高的鋅、錳等金屬化合物。鋅錳離子體系有望將電池電壓提升至1伏以上，需要重新設計電解質配方並保持電極柔性。與此同時，如何實現電池能量密度提升與規模化生產也是需要解決的問題。研究團隊計劃進一步提高氧化還原活性物質的濃度與容量，開發出適用於大規模量產的工藝。

  總結

  高容量、可拉伸的柔性電池對於柔性電子的發展至關重要。這種使用木質素作為活性材料的流體電池技術，不僅解決了傳統電池的設計限制，還為循環經濟模式提供了新的思路。隨著技術的不斷進步，柔性電池有望在智能醫療、電子皮膚、軟體機器人等領域引發鏈式創新，進一步促進人機深度融合。

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