新材料可延長(zhǎng)植入式電池壽命50%

不可充電電池(原電池)依然在許多重要用途中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，例如起搏器等植入式醫(yī)療設(shè)備。美國(guó)麻省理工學(xué)院研究人員利用一種對(duì)能量輸送具有活性的材料，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的非活性電池電解質(zhì)，以提高原電池的能量密度。在給定的功率或能量容量下，新方法可使電池使用壽命增加50%，或相應(yīng)地減小尺寸和重量，同時(shí)還能提高安全性，而成本幾乎沒(méi)有增加。該研究發(fā)表在最近的《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》雜志上。

更換心臟起搏器或其他醫(yī)療植入物中的電池需要進(jìn)行外科手術(shù)，因此延長(zhǎng)電池壽命可能對(duì)患者的生活質(zhì)量產(chǎn)生重大影響。之所以在此類重要設(shè)備中使用原電池，因?yàn)樵诮o定尺寸和重量的情況下，原電池可提供大約3倍于可充電電池的能量。

研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新的關(guān)鍵是一種新型電解質(zhì)。使用一種新的液態(tài)氟化化合物，他們發(fā)現(xiàn)可將陰極和電解質(zhì)的一些功能結(jié)合在一種化合物中，這可減輕典型原電池的大部分重量。而且這種氟化液體新材料的電壓與傳統(tǒng)起搏器用CFx電池非常一致。

在傳統(tǒng)CFx電池中，液體電解質(zhì)必不可少。但是，這些電解質(zhì)實(shí)際上是化學(xué)惰性的，構(gòu)成電池重量的一部分。這意味著大約50%的電池關(guān)鍵部件(主要是電解質(zhì))是非活性材料。但在采用氟化陰極材料的新設(shè)計(jì)中，自重可減少到20%左右。

新電池還作了安全改進(jìn)，使用了無(wú)毒和不具腐蝕性的陰極電解液材料。初步測(cè)試表明，其保質(zhì)期超過(guò)一年，這是原電池的一個(gè)重要特征。這種新材料的另一大優(yōu)勢(shì)是它能很容易地集成到現(xiàn)有電池的制造工藝中，使用新材料的電池成本也與現(xiàn)有電池相當(dāng)。

(來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng))