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作為一項創新技術，具有形狀多變和移動運用特點的可穿戴/可彎曲電子產品給我們的日常生活帶來前所未有的改變，但電池卻成為這些時尚產品走向大眾的絆腳石：固定的幾種形狀和尺寸大大限制了可穿戴/可彎曲電子產品的設計和功能需求。現在，韓國科學家開發出一種簡單有效的新方法，為這一挑戰提供了解決方案。

在杯子上打印出心形電池

韓國蔚山國家科學技術研究所教授李尚陽（音譯）領導他的團隊開發出一類可打印的固態電池，他們將其命名為PRISS電池，并將這一最新研究成果發表在近期《納米通訊》雜志上。

在鋰離子電池的傳統制造方法中，電極和隔膜被堆疊或卷曲在一起，然后再包裹進金屬外殼里，最后填充電解液。由于電解液通常易燃，沒包裹好的話容易泄露，隔膜必須能夠完全阻擋兩個電極的接觸，所以傳統電池很難制造成想要的形狀和大小。

PRISS電池在制作過程中卻完全不需要再填充電解液，也不需要再用有許多微孔的隔膜。據物理學家組織網報道，新電池的電解質和電極分別用不同的果醬狀物質替代，更接近固態。電解質和電極可相繼打印在同一個表面上，打印完成后再用紫外線將這些稠狀物質烤干即可。由于被打印在兩個電極中間，電解質在這里也可“扮演”隔膜的角色，代替完成隔膜的功能。果醬狀電解質和電極還可通過模版印刷，這樣新的PRISS電池不管被設計成什么形狀，哪怕是字母和單詞，都可以被打印出來。

李尚陽展示了他們團隊的幾個打印電池，一個是在杯子上打印的心形電池，另一個在類似于谷歌眼鏡的紙質眼鏡上打印的電池，還有在紙上打印的“PRISS”字母狀電池。這些可打印電池能與杯子、紙張等物體無縫整合在一起，給人的感覺就像根本沒有電池一樣。當他們將這些含有電池的表面連上電線后，這些電池能將LED燈點亮。

未來電子產品無需預留電池空間

李尚陽表示，新電池的所有組件，包括陰極、陽極和電解質，都能被打印到任何物體上，即使這個物體形狀非常復雜。這意味著，PRISS電池可以無縫整合到任何形狀復雜的物體上。新型可打印電池將在可穿戴電子設備和物聯網領域展示巨大的應用前景，未來電子產品將不需要再為電池預留空間。

新型可打印電池的性能完全可以與現有的可彎曲電池媲美。研究表明，新電池具有持久的良好儲電能力，充放電30次以后還有90%的儲電能力；即使經過反復彎曲，也未檢測到電池內有電阻變化。研究人員還將繼續實驗，進一步提高電池的其他性能，如增加電池能量密度和延長電池壽命。

將PRISS電池與噴墨打印和3D打印強強聯手，設計出全新的電子產品，將是新電池的另一個潛在應用領域。“引入噴墨打印和3D打印后，那些多維或多界面、結構復雜的電池將變得唾手可得。”李尚陽表示，目前最緊迫的任務是，不斷調整可打印電池的組件成分，讓新電池既能滿足不同打印技術的要求，又能在打印中不降低電池的電化學性能。他們最近在噴墨和3D打印電池方面取得了一些突破性進展，這些成果最終會讓可充電電池開創前所未有的全新運用。

可彎曲產品將在三五年內流行

李尚陽的團隊曾在去年開發出世界首款可彎曲鋰離子電池。他當時表示，鑒于安全原因，電池還不能真正地彎曲：當電池反復彎曲或折疊后，電池內部會變熱融化，最終燃燒起來引起爆炸。

如今，他們用不易燃燒的電解質做替代，開發出反復折疊也能正常工作而不會發熱爆炸的真正可彎曲電池。研究團隊表示，他們正在研發的可打印電池，可用在谷歌眼鏡上，讓這款時尚眼鏡感覺更酷。現在，這些設想正在一步步實現，“三年或五年內量產”的夢想不再遙不可及。