延展又可分解電池誕生!靈感竟然是黃檸檬

作者 | 發布日期 2025 年 12 月 04 日 14:00 | 分類 科技教育 , 科技生活 , 自然科學 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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延展又可分解電池誕生!靈感竟然是黃檸檬

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《Advanced Energy and Sustainability Research》。

原來是檸檬拯救了研究

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。

能彎能拉的電池,穿戴式裝置的新可能

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。

(Source:Advanced Energy and Sustainability Research

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。

(Source:同上)

不只是新電池,而是未來能源的一種方向

這次的成果不只是「又做出一顆新電池」而已,更重要的是,它證明生物材料經過適當的化學調控後,真的有機會達到接近傳統電池的性能水準。同時,它也展示了 kirigami 結構在柔性能源裝置中的潛力。

如果未來容量與穩定性能再提升,可分解電池就不會只停留在概念階段,而是能真正走進我們日常生活的一部分。

(首圖來源:pixabay

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