近日，國內(nèi)外某研究團(tuán)隊(duì)合作研制出迄今最小的微型電池，比一粒鹽還小，可以為世界上最小的計(jì)算機(jī)芯片供電大約10個(gè)小時(shí)，并且能夠反復(fù)充電。

我們可以把這種電池理解成多層的三明治，兩個(gè)電極以化學(xué)能形式儲(chǔ)存電能，在兩極之間，電解質(zhì)引導(dǎo)電荷流動(dòng)，再由電極上的兩個(gè)金屬集電器將電流引到外部電路。電極越小，能容納的電荷就越少，且裂紋和其他缺陷也能阻止電荷的流動(dòng)，厚厚材料層中的離子和電子的扭曲通道也會(huì)增加電阻，從而引發(fā)電量損耗。

研發(fā)微型電池的關(guān)鍵有兩點(diǎn)：小而精。小，指尺寸?。痪?，指電池具有足夠的能量密度，而這對(duì)制作工藝的要求特別高。微型電池的生產(chǎn)技術(shù)與日常使用的電池制造技術(shù)截然不同。具有高能量密度的紐扣電池是使用濕化學(xué)制造的，電池的電極材料和添加劑涂覆在金屬箔上，電解質(zhì)膜夾在電極之間，電極厚度達(dá)到100 μm。這種制造方法生產(chǎn)的電池電極太厚，而芯片允許的電極厚度是幾微米，可容納的電荷量也有限。

為了實(shí)現(xiàn)微電池小而精的目標(biāo)，該團(tuán)隊(duì)采用了 “瑞士卷”工藝?！叭鹗烤怼?，顧名思義，將電池就像瑞士卷一樣層層卷起?！叭鹗烤怼惫に囃ㄟ^不同薄膜的涂覆來創(chuàng)建具有張力的分層系統(tǒng)，這種張力像鋼卷尺里面的彈簧帶來的能量一樣，張力會(huì)通過薄膜自動(dòng)彈卷成瑞士卷結(jié)構(gòu)來釋放，因此不需要外力來建造這種自發(fā)卷繞式的圓柱微型電池。

標(biāo)準(zhǔn)“瑞士卷”結(jié)構(gòu)的微型電池至少有五層：兩個(gè)集電極層，一個(gè)陰極膜，一個(gè)陽極膜和一個(gè)電解質(zhì)膜。如此復(fù)雜的疊加對(duì)制作工藝要求極高。此外，“瑞士卷工藝”對(duì)于薄膜的韌性等要求非常高，而且還要避免在卷起過程中帶來的電池短路等問題。

微型電池潛力巨大，有望在物聯(lián)網(wǎng)、微型醫(yī)療植入物等領(lǐng)域大顯身手。