柔性和可穿戴電子產(chǎn)品的快速發(fā)展帶來了令人興奮的應(yīng)用范圍，從智能手表和柔性顯示器(例如智能手機(jī)，平板電腦和電視)到智能織物，智能玻璃，透皮貼片，傳感器等等。隨著這種增長，對高性能柔性電池的需求也在增加。然而，到目前為止，研究人員很難同時(shí)獲得鋰離子電池的良好柔韌性和高能量密度。

由哥倫比亞工程學(xué)院應(yīng)用物理和數(shù)學(xué)系材料科學(xué)與工程學(xué)助理教授袁揚(yáng)領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種原型來應(yīng)對這一挑戰(zhàn)：形狀像人的脊柱的鋰電池具有出色的靈活性，高能量密度和穩(wěn)定的電壓，無論彎曲或扭曲如何。這項(xiàng)研究今天發(fā)表在《先進(jìn)材料》上。

楊說：“我們原型的能量密度是迄今為止報(bào)道的最高能量密度之一。” “我們已經(jīng)開發(fā)出一種簡單且可擴(kuò)展的方法來制造具有出色的電化學(xué)和機(jī)械性能的柔性脊柱狀鋰離子電池。我們的設(shè)計(jì)作為第一代柔性商業(yè)鋰離子電池非常有希望。我們現(xiàn)在正在優(yōu)化設(shè)計(jì)并改善其性能。”

Yang的團(tuán)隊(duì)探索電池材料的組成和結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)高性能，其靈感來自于在健身房仰臥起坐時(shí)脊椎的柔軟度。人體脊柱具有很高的柔韌性，可變形性以及機(jī)械強(qiáng)度，因?yàn)樗褂沧倒遣糠窒嗷ミB接的軟骨髓組件。Yang使用脊柱模型來設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相似的電池。他的原型具有一個(gè)厚而剛性的部分，該部分通過將電極(“椎骨”)纏繞在一個(gè)薄的，可彎曲的部分(“骨髓”)上來存儲能量，該部分將類似椎骨的電極堆疊在一起。他的設(shè)計(jì)為整個(gè)電池提供了出色的靈活性。