新式S形彈性線圈 增加太陽能電池效能

　【記者吳允欣綜合報導】美國伊利諾大學香檳分校（University of Illinois at Urbana-Champaign）的教授約翰‧羅傑（John.A.Rogers）研究團隊在2月27日於《自然通訊》期刊（Nature Communications）發表彈性電池研究，研究團隊研發一種結合太陽能與彈性結構的薄型蓄電池。因為它可變形且具良好伸縮性，這款電池將可改善許多電子設備必須外接電源的缺點。

　近年來對於可變形、有彈性的電子產品研究增多，但如何使電池在變形或體積縮減下繼續維持性能卻是棘手問題。羅傑團隊的研究包含三個大方向：基底的彈性聚合物、可拉伸的電路、太陽能蓄電池體積的縮減。在電池製作的過程中，研究團隊首先將太陽能蓄電元件緊密排列，排成和一般鋰離子電池相仿的大小，之間用如蛇紋般的S形線圈聯繫，上下以具彈性的聚樹脂薄膜包覆。

　電路研發扮演重要角色，電池線圈必須能適應拉伸、擠壓、扭曲、折疊或其他變形，研究團隊嘗試各種方法後，研發出「Ss」的線圈模式提高其伸縮性，由小s形組成的單位線圈繞成一個大的S形，緊密地排列在太陽能蓄電池薄片間，該電池被拉長時，大的S形會先被拉開，若繼續將電池拉長，小的s形會繼續拉展延伸。電池被拉伸至原本的三倍大時仍能保持完好的電路系統。

　發展太陽能蓄電元件顆粒的困難在於如何減少厚度，太陽能蓄電元件顆粒對電池的彈性也扮演一個輔助角色，若太陽能蓄電元件顆粒太厚，則會影響可彎曲的幅度，降低電池的彈性、可變形的程度。

　團隊研究助理、西北大學（Northwestern University）醫學工程博士候程寰宇表示，因為此電池具彈性且可取代外接電源，電池用途廣泛，包括結構健康監測系統、環境感應系統、生物醫療裝置（例如LED治療燈具及植入體內的醫療裝置），甚至手機或平板等可攜式電子產品上。目前發展出的彈性電池可以充電20次，但為了將此商業化、增廣用途，未來研究方向朝向提高太陽能蓄電元件的壽命。