根據外媒報道，美國賓州大學、伊利諾大學及電池材料開發商Xerion Advanced Battery共同開發了一款重量僅有2顆米，但能量密度較過去提升4倍，且不需保護封裝的微型電池。

此次研發的重點在于集電體與正極，通過增加儲能材料的比例來達到形成保護殼的效果。尤其是集電體，除了作為電子傳導體之外，還可作為非導電性的保護封裝，具有防止水分、氧氣侵入電池內部的作用，借此也可減少非導電性封裝，提升空間效率。因此在同樣大小的條件下，這個微型電池可獲得4倍于以前的能量密度。

此外，研究團隊也開發了可高速傳輸離子與電子的厚電極的新型制造方法。為了讓足量的電流通過，需有適當的反應速度，因此過去微型電池一般會使用較薄的電極，但也因此造成可蓄積能量的化學物質量較少，或是衍生成制造較為困難的復雜設計。為了獲得高能量密度的正極，研究團隊透過從熔融鹽處理槽中直接析出正極的方式，進而制作出幾乎沒有孔隙的陰極，最終鋰離子可以以最快速度和最短路徑通過正極到達裝置端。

此項經過再設計的零組件可以非常有效率地進行離子傳輸，在供應電力時無須犧牲必要的速度，且儲能化學物質的量可增加至2倍厚度左右。與新型封裝結合之后，盡管微型電池只有2顆米粒的重量，但仍擁有可與百倍大小的電池相匹敵的能量與電力密度。據悉，此次的微型電池設計將可望利用于飛天微型機器人的小型化、延長埋入式醫療機器耐用年限等應用開發。

來源：材料世界網

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