麦吉尔大学研发环保可降解柔性电池

麦吉尔大学科研团队成功研发出一种可拉伸、可生物降解的柔性电池，该电池采用柠檬酸或乳酸等天然环保酸作为关键成分，结合明胶基质实现优异的柔韧性与电化学性能。此项技术有望为下一代可穿戴设备及医疗植入物提供可持续的电力解决方案，并显著降低电子废弃物对环境的影响。

在麦吉尔大学工程与设计可持续发展研究所，Sharmistha Bhadra教授及其团队致力于解决电子设备寿命终结后产生的环境问题。“实验室中大量可穿戴设备电池在失效后被丢弃，”Bhadra教授指出，“我们这项研究的核心，是探索能否开发出既具备良好性能，又可生物降解、且能适应形变的电池系统。”

灵感源自童年“柠檬电池”实验
传统电池电极常使用有害重金属，而该团队选用镁和钼等环境友好型材料。然而，基于镁的可降解电池此前存在性能短板。博士生刘俊志解释说：“镁表面易形成钝化层，阻碍电极与电解液间的反应。我们尝试加入柠檬酸或乳酸后，成功破坏了该钝化层，从而延长电池寿命并提升输出电压。”Bhadra教授透露，这一思路受到常见儿童科学实验——“柠檬电池”的启发：“柠檬中的天然离子可传导电流，因此我们尝试将柠檬酸应用于电池设计中。”

明胶结合剪纸结构实现高度可拉伸性
为实现电池的柔性形变，研究团队将酸液嵌入明胶基质，并采用剪纸艺术般的折叠结构进行电池切割与组装。这种折纸式设计使电池在弯曲、拉伸时仍保持结构完整与性能稳定，拉伸率最高可达80%而不影响输出。在模拟实际应用的测试中，该电池驱动了一款指戴式触控传感器，输出电压达1.3伏，接近传统AA电池（1.5伏）的水平。

面向医疗与物联网的绿色能源方案
Bhadra教授表示，该电池设计尤其适用于医疗植入设备与柔性可穿戴传感器，也可为各类物联网设备供电。团队目前正寻求产业合作，以推动电池性能优化、微型化植入式应用开发，并进一步将其与可生物降解电路集成。

应对全球电子废弃物挑战
“我们开展这项研究的根本动力，是应对日益严峻的电子垃圾问题，”Bhadra教授强调，“当前电子废弃物的回收率并不理想，大量废弃设备最终堆积在填埋场或被转运至低收入国家。开发可生物降解的电子元件，或许能为这一全球性问题提供部分解决路径。”

该研究不仅展示了环境友好材料在储能领域的应用潜力，也为柔性电子与可持续能源技术开辟了新的方向。