根据外媒报道，美国宾州大学、伊利诺大学及电池材料开发商Xerion Advanced Battery共同开发了一款重量仅有2颗米，但能量密度较过去提升4倍，且不需保护封装的微型电池。

此次研发的重点在于集电体与正极，通过增加储能材料的比例来达到形成保护壳的效果。尤其是集电体，除了作为电子传导体之外，还可作为非导电性的保护封装，具有防止水分、氧气侵入电池内部的作用，借此也可减少非导电性封装，提升空间效率。因此在同样大小的条件下，这个微型电池可获得4倍于以前的能量密度。

此外，研究团队也开发了可高速传输离子与电子的厚电极的新型制造方法。为了让足量的电流通过，需有适当的反应速度，因此过去微型电池一般会使用较薄的电极，但也因此造成可蓄积能量的化学物质量较少，或是衍生成制造较为困难的复杂设计。为了获得高能量密度的正极，研究团队透过从熔融盐处理槽中直接析出正极的方式，进而制作出几乎没有孔隙的阴极，最终锂离子可以以最快速度和最短路径通过正极到达装置端。

此项经过再设计的零组件可以非常有效率地进行离子传输，在供应电力时无须牺牲必要的速度，且储能化学物质的量可增加至2倍厚度左右。与新型封装结合之后，尽管微型电池只有2颗米粒的重量，但仍拥有可与百倍大小的电池相匹敌的能量与电力密度。据悉，此次的微型电池设计将可望利用于飞天微型机器人的小型化、延长埋入式医疗机器耐用年限等应用开发。

来源：材料世界网

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