2025-04-11 リンショーピング大学
スウェーデンのリンショーピング大学の有機エレクトロニクス研究所（LOE）の研究チームは、液体状の電極を用いた柔軟なバッテリーを開発しました。このバッテリーは、導電性プラスチック（共役ポリマー）と製紙産業の副産物であるリグニンを材料としており、3Dプリンターで任意の形状に成形可能です。
◆従来のバッテリーは固体であり、形状や設計に制約がありましたが、この新しいバッテリーは柔軟で、ウェアラブル医療機器やソフトロボティクス、電子テキスタイル、神経インプラントなど、さまざまな用途に適しています。また、500回以上の充放電サイクルでも性能を維持し、環境負荷の少ない材料を使用している点も特長です。この研究成果は、科学誌『Science Advances』に掲載され、今後のスマートデバイスや持続可能なエネルギー技術の進展に寄与することが期待されています。
＜関連情報＞
- https://liu.se/en/news-item/batteriet-som-kan-fa-vilken-form-som-helst
- https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adr9010
固体から液体へ： 本質的に伸縮可能な電池のための酸化還元活性電気流体 Make it flow from solid to liquid: Redox-active electrofluids for intrinsically stretchable batteries
Mohsen Mohammadi, Saeed Mardi, Jaywant Phopase, Filippa Wentz, […], and Aiman Rahmanudin
Science Advances Published:11 Apr 2025
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.adr9010
Abstract
High-capacity stretchable batteries are crucial for next-generation wearables to enable long-term operation and mechanical conformability with the human user. In existing stretchable battery designs, increasing the active material to yield higher capacity often leads to thicker and stiffer solid electrodes with poor mechanical properties. Here, we present a concept that transfers the physical property of a battery electrode from a conventional solid into a fluid state. The mechanical and electrochemical properties of the electrode rely on the viscosity of fluids rather than Young’s modulus of solids. Fluids conform easily into any shape with minimal force, making them intrinsically deformable. This decouples the electrochemical and mechanical property of the redox-active electrofluid, leading to higher capacities with more active material loading without stiffening the cell. The cell showed excellent capacity retention over 500 charge-discharge cycles and mechanical robustness up to 100% strain. Our work provides a technological solution for stretchable batteries that balances capacity and mechanical performance.
