隨著可穿戴電子設(shè)備的興起,包括有機(jī)半導(dǎo)體薄膜晶體管在內(nèi)的新技術(shù)紛紛涌現(xiàn);但鑒于穩(wěn)定性等局限性,其還無法應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)品之上。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報道,日前發(fā)表在《應(yīng)用物理學(xué)快報》上的一篇研究提出了一種新的方案,即采用鋅二氧化錳電池。
目前許多研究都致力于提高有機(jī)半導(dǎo)體薄膜晶體管的可用性,但經(jīng)過努力后人們發(fā)現(xiàn),這類設(shè)備靈活性低、化學(xué)鍵長、介質(zhì)層厚,無法滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。因此,類似于鋅二氧化錳的堿性化學(xué)電池便獲得了更多的關(guān)注。
發(fā)展薄膜印刷電池的一大動力是其可以通過制造柔性電子設(shè)備的其余部件的生產(chǎn)線來生產(chǎn),從而提高集成度并降低生產(chǎn)成本。而堿性電池與鋰離子電池相比,原料更為環(huán)保,且無需密封、成本更低。堿性化學(xué)電池采用模板印刷到纖維基材之上,可彎曲、能驅(qū)動柔印印刷電路,并滿足其所需要的性能特征。
研究人員通過使用一種特殊的制造工藝,將10個單元的電池串聯(lián)起來組成串聯(lián)電路,峰值電壓可達(dá)14伏,容量為0.8毫安時。該薄膜電池可采用目前商業(yè)上通用的聚乙烯醇或聚乙烯纖維素薄膜為原材料,使用100微米厚的薄膜隔離鋅和二氧化錳電極并成為其基板。研究人員用100千歐電阻對這種電池進(jìn)行了放電測試:0.8毫安時的電池經(jīng)過7.5個小時的放電,電壓從14伏下降到了10伏。研究人員稱,更復(fù)雜的電路或許需要更大的能量來推動,但新的鋅二氧化錳電池至少為人們在現(xiàn)有的印刷電池之外提供了另外一個選擇。