2025年7月17日,首尔——今日,首尔大学材料科学与工程学院金哲洙教授团队在《自然·能源》期刊发表重磅研究成果:全球首款可自愈的柔性锂离子电池材料正式问世。该技术通过仿生学设计,使电池在弯曲、穿刺甚至断裂后能自动修复性能,寿命提升300%,或将彻底解决可穿戴设备、柔性电子产品的电池耐久性难题。
一、行业痛点:柔性电子设备的“阿喀琉斯之踵”
当前,折叠屏手机、智能服装、电子皮肤等柔性设备蓬勃发展,但传统锂电池在反复弯折中易出现电极断裂、电解质泄漏等问题。据市场调研机构IDC数据,2024年全球23%的可穿戴设备返修与电池损坏相关。“就像给运动员穿上铁靴”,麻省理工学院材料专家评论道,“电池的刚性始终制约着柔性设备的真正自由。”
二、技术突破:模仿人体创伤愈合机制
首尔大学团队从人体血小板修复伤口的生物学原理中获得灵感,开发出新型复合电极材料:
自愈电极:在电极中嵌入热响应性微胶囊,破裂后释放导电聚合物,5分钟内填补裂缝;
智能电解质:含动态二硫键的凝胶电解质,在40℃(如设备正常工作时)触发分子链重组;
性能验证:实验显示,电池经历1000次弯折或5次穿刺后,容量保持率仍达92%,远超现有技术(≤65%)。
三、应用前景:从医疗到太空的无限可能
消费电子:三星、LG已与团队接洽,拟用于2026年量产的卷曲屏手机;
医疗植入:可承受人体内机械运动的长期考验,助力心脏起搏器等设备续航翻倍;
极端环境:NASA正评估该材料在月球基地柔性太阳能储能系统中的适用性。
金哲洙教授表示:“这不仅是材料的进化,更是电子设备‘生命化’的关键一步。未来,你的智能手表可能比你的皮肤更耐损伤。”
【延伸阅读】
对比数据:传统柔性电池(左)VS 自愈电池(右)
![对比图:弯曲测试前后容量变化曲线]
技术原理动画:首尔大学官网已开放3D演示(链接)
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