耶鲁大学研发新型“多孔”电池 性能超越传统锂电池
时间：2025-01-30 17:00
小编：小世评选
近日，耶鲁大学的研究团队宣布成功研发出一种新型“多孔”电池，其性能和特性显著优于传统锂电池。这一突破性进展为可穿戴电子设备的发展提供了新的可能性，尤其是在运动和医疗监测等领域，预计将为消费者和企业带来新的机遇。
随着可穿戴设备的普及，市场对电池性能的要求也在不断提升。传统锂电池因其刚性和不透气性，一直成为制约可穿戴设备性能的重要因素。特别是在涉及动态物理活动的场景下，这种限制尤为明显。耶鲁大学的研究团队针对这一问题，开发出一种革新性设计的多孔电池，成功解决了这些挑战。
该电池采用了柔性锂离子电池袋，材料由一种具有良好弯曲性的复合材料制成。传统电极材料与热压耗材的使用，使得电池的制造过程较为简单，同时保持了良好的性能。团队成员Lin Xu指出，此设计特别适合运动员及长时间佩戴电子设备的用户，能够满足人们在舒适性与可靠性之间的需求，尤其是在健身追踪智能服装及医疗监测设备等应用场合。
为了提升电池的透气性与灵活性，研究团队在电池袋上设计了一系列孔洞。研究表明，在保持足够的活性材料以确保电池能量密度的前提下，这些孔洞能够有效提高电池的灵活性和散热性能。Lin Xu提到：“设计的挑战在于找到机械拉伸性能与电性能之间的平衡，孔洞过多或过大会显著降低储能容量。”因此，团队在优化设计时对孔洞的数量和大小进行了严密考量，使电池在能量密度和使用表现上达到最佳状态。
经过多次拉伸和折叠的测试，研究团队发现新型电池不仅具备良好的弹性，还可以保持高效的能量输出。数据表明，单层电池袋的能量密度达到7.2 mW h/cm²，而使用双层电极后，能量密度可以提高到14.4 mW h/cm²。这一数值在众多可穿戴设备中体现出无与伦比的优势。
新开发的多孔电池在人机交互中表现也颇为出色，其透气性约为棉织物的两倍。在实测中，研究团队成功将该电池嵌入实验服中，进行跑步等轻度运动的表现评估。与传统电池相比，该电池显著改善了设备的散热能力，同时有效防止汗液在设备内部的聚集，为用户提供了更加舒适的体验。
尽管新型电池在多项测试中表现优越，研究团队仍表示未来需要进行更为系统的耐久性评估，以确保其在长期使用过程中的稳定性与可靠性。同时，团队也在积极探索自动化生产规模的扩大，以便在未来的商业化健康监测设备及运动装备中实现应用。
可以预见，多孔电池的成功研发将彻底改变可穿戴设备领域，推动更多创新科技的发展与应用。耶鲁大学的团队希望通过进一步的研究与开发，使这一技术能够广泛应用于市场，满足越来越多对高性能电池的需求。该技术在医疗及运动监测领域的前景尤为广阔，能够为用户提供更智能、安全、舒适的体验。
耶鲁大学的“多孔”电池不仅在性能上超越了传统锂电池，还通过柔性的设计和透气的特性，开启了可穿戴设备应用的新篇章。随着更多的实用性测试和技术革新，这种电池有望在不久的将来成为市场主流，满足未来科技迅速发展的需求。
