即将推出:几分钟就能自毁的电池

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这是詹姆斯·邦德的下一个任务:一个“快速”自毁电池。

自毁电子设备，正如我们所知道的那样，在电影中看到 - 对于保持军事秘密的敌人手，拯救患者的痛苦，甚至允许环境传感器在雨中洗掉。

让这种设备成为可能是一个相对较新的研究领域“瞬态电子学”的目标。这些瞬态装置可以执行多种功能，直到暴露在光、热或液体中，它们就会被破坏。

Reza Montazami是爱荷华州立大学机械工程助理教授，也是美国能源部艾姆斯实验室的助理教授，多年来一直致力于瞬态技术的研究。他的实验室最新研发的是一种可自毁的锂离子电池，能提供2.5伏电压，放入水中30分钟内就会溶解或消散。电池可以为台式计算器供电约15分钟。

Montazami表示，这是第一个瞬态电池，用于展示实际使用的动力，稳定性和保质期。

图1:__ *爱荷华州的科学家已经开发了一种工作电池，可溶解和分散在水中。(来源:爱荷华州立大学)*

“与传统的电子设计的持续广泛的时间,瞬态电子产品的一个重要和独特的属性是操作通常简短和明确的时间,并接受快,理想情况下,完成self-deconstruction和消失当触发无常时,“科学家们在他们的论文中写道,发表在《高分子科学杂志》B辑:高分子物理。

那依赖于标准电池的瞬态装置呢?

“任何没有瞬态电源的设备都不是真正的瞬态，”Montazami说。“这是一个包含所有工作部件的电池。这比我们以前的瞬态电子技术要复杂得多。”

Montazami之前的概念验证项目涉及在可降解聚合物复合材料单层上打印电子器件。该瞬态电池由八层组成，包括阳极、阴极和电解质隔板，全部包裹在两层聚乙烯醇基聚合物中。

电池本身厚度为约1mm，长5毫米，宽6毫米。Montazami表示，电池组件，结构和电化学反应都非常接近商业开发的电池技术。

但是，当你将其放入水中时，聚合物套管会膨胀，分解电极并溶解掉。Montazami很快表示，电池并没有完全消失。这种电池含有不会降解的纳米颗粒，但当电池外壳将电极分开时，它们会分散。

他称之为“物理-化学混合瞬态”。

那些需要更持久的费用的应用程序怎么样？根据科学家纸张的说法，容量更高的电池可以提供更多的电力，但它们也需要更长时间的自毁。本文表明需要更高功率水平的应用可以连接到几个较小的电池。

尽管电池是经过验证的技术，但Montazami表示，瞬态电池项目为他的研究组提出了三项重大挑战。

首先，他说，这种电池必须产生与商用电池类似的电压，因为许多设备在电压低或不稳定时无法运行。第二，电池需要多层，结构复杂。第三，制造电池很困难，需要反复尝试。

是什么让团队通过所有人工作？

“材料科学是其中的一部分，”蒙塔扎米说。“这是一个具有挑战性的材料问题，并没有很多团队从事类似的项目。”