苏黎世联邦理工学院多功能材料教授Markus Niederberger和他的团队正在研究解决这个问题的方法。研究人员已经开发出一种柔性薄膜电池的原型，这种电池可以弯曲、拉伸甚至扭曲，而不会中断电力供应。

这种新电池的特别之处在于它的电解液——电池充电或放电时锂离子通过的那部分电池。先进材料．

系统地使用可弯曲部件

按照商业电池的设计，这种新型电池像三明治一样分层建造。然而，这标志着研究人员首次使用柔性组件来保持整个电池的可弯曲和可拉伸性。尼德伯格说:“到目前为止，还没有人能像我们在制造锂离子电池时那样系统地完全使用柔性组件。”

用于阳极和阴极的两个集流器由可弯曲的聚合物复合材料组成，该复合材料含有导电碳，并且还用作外壳。在复合材料的内表面，研究人员应用了一层薄薄的微尺寸的银片。由于薄片像屋顶瓦片一样重叠，当弹性体被拉伸时，它们不会失去彼此的接触。这保证了电流收集器的导电性，即使它受到广泛的拉伸。如果银片确实彼此失去了接触，电流仍然可以通过含碳的复合材料，尽管更弱。

在掩模的帮助下，研究人员将阳极和阴极粉末喷在银层的精确定义区域上。阴极由氧化锂锰组成，阳极是氧化钒。

水基凝胶电解质

在最后一步，科学家们将两个电极叠加在一起，用类似相框的屏障层隔开，而相框的缝隙则被电解质凝胶填充。

尼德伯格强调，这种凝胶比商业电解质更环保:“当今电池中的液体电解质是易燃和有毒的。”相反，陈博士开发的凝胶电解质中含有高浓度锂盐的水，不仅在电池充电或放电时促进锂离子在阴极和阳极之间的流动，而且还可以防止水的电化学分解。

科学家们用粘合剂把原型的各个部分粘合在一起。尼德伯格说:“如果我们想商业化销售这种电池，我们必须找到另一种方法，使它在更长的时间内保持密封。”

众多潜在应用

每天都有越来越多类似电池的应用出现。知名手机制造商正在竞相生产可折叠屏幕的手机。其他可能包括用于电脑、智能手表和平板电脑的可卷曲显示器，或包含可弯曲电子产品的功能性纺织品——所有这些都需要灵活的电源。尼德伯格说:“例如，你可以把我们的电池缝到衣服上。”重要的是，在电池泄漏的情况下，要确保流出的液体不会造成损害。这就是该团队的电解质提供相当大优势的地方。

然而，尼德伯格强调，在考虑将这种柔性电池商业化之前，还需要进行更多的研究来优化它。最重要的是，该团队必须增加它可以容纳的电极材料的数量。一名新的博士生最近开始改进可伸缩电源。最初原型机的发明者陈曦在完成博士论文后回到了他的祖国中国，开始了一份新的工作——电池行业的顾问。