科學家創建了一個可拉伸，靈活，自我修復的水凝膠電池，該電池沒有有毒成分和與水分相關的問題，這些問題以前曾妨礙這種產品。研究人員通過切割，刺傷和積極扭曲它來證明其魯棒性。
常規的軟鋰離子（鋰離子）電池遭受了由於水分穿透而引起的性能降解。科學家說，它們還構成了有毒，易燃電解質的潛在安全風險。
為了應對這些挑戰，研究人員開發了用無氟鋰鹽的電解質。他們在4月9日在《雜誌》上發表的一項研究中概述了他們的發現科學進步。
與鋰離子電池相比，水基電池使用水基電解質，易燃或爆炸易於洩漏或爆炸。原型可拉伸的鋰離子電池利用水凝膠作為電解質和分離器。科學家在研究中說，由於它們不含氟，因此它們對環境也更安全，對人類的毒性較小。
持久的“酷刑”
該團隊在他們形容為“酷刑”的各種情況下測試了原型電池。設備被鋒利的刀片攻擊，切割，刺傷，扭曲並暴露於極高的熱量和濕度。
電池保留或保持穩定的操作，並在一個月內顯示了超過500個電荷釋放週期的穩定環境操作。
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水凝膠的水含量為50％的相對濕度為19％，可在沒有剛性包裝的情況下進行有效的電池運行。相比之下，標準的鋰離子電池通常需要剛性的密封包裝，以提供足夠的保護以可靠地運行。
即使在維持削減後，自我修復的水凝膠，電解質和彈性體封裝也使電池可恢復其原始容量的90％。
水凝膠電池的水基電解質依賴於聚合物結構，從而降低了材料密度，但因此，限制了電荷持有能力。鋰離子可以達到每公斤200至300瓦小時（WH/kg），而水凝膠電池的範圍為50至150 WH/kg。
傳統電池更適合於高能應用，例如電動汽車和大規模電動儲存。另一方面，水凝膠電池更適合下一代柔性電子設備。這些產品包括柔性健身追踪器，生物傳感器和嵌入在服裝中的健康監控器，以及帶有內置加熱元件或LED顯示器的智能服裝。他們的自我修復特徵意味著可以繼續操作而不會中斷或需要更換。
太空探索也將受益於能夠靈活和自我修復的電池的彈性，水下機器人也將受益，這些機器人也需要耐水性和耐鹽性。
