世界最長的電池，麻省理工纖維鋰電池長達 140 公尺

打破眾人對鋰離子電池的想像，最近美國麻省理工學院（MIT）團隊開發出外型設計獨特的鋰離子電池：縱使只有薄薄數百微米厚、但它的長度可以來到 140 公尺，甚至有機會長達 1 公里，未來有機會整合到一般衣服中，當成間諜毛線，默默為智慧衣、穿戴式電子設備充電。

這種電池既能當成供電來源、也可以變成衣物本體，而其實在 2014 年就有相關研究，像是中國復旦大學用奈米碳管紗線製成鋰離子電池；2017 年美國賓漢頓大學研發出汗水發電的高延展性纖維燃料電池等等等。

根據新聞稿介紹，纖維電池是由新型電池凝膠、標準纖維併條（Drawing）系統製成，首先將包含所有電池元件的圓柱體加熱軟化，最後在不打亂元件排列的方式，拉出一條「線」。團隊指出，電池特別之處在於，鋰等電池關鍵材料在纖維內部結構化，外層再用塗層保護著，而在新型凝膠電極和凝膠電解質效果下，電池也具有一定阻燃效果。

▲ 右側的新型纖維電池阻燃效果較佳。

這讓人聯想到，麻省理工團隊在 7 月時，也成功將數位晶片嵌入纖維中。研究作者 Tural Khudiyev 指出，當我們成功將活性材料（active material）嵌入纖維中，也代表已經將那些脆弱的電池元件密封住，而且所有的活性材料都好好地整合排列在一起，不容易改變位置。

最終團隊也打造出更薄、更靈活，長達 140 公尺的世界最長柔性纖維電池，容量雖然只有 123 mAh。但按照他們的說法，未來這款柔性纖維電池還會再「長大」，Khudiyev 指出，纖維電池長度沒有上限，絕對可以做到 1 公里。

新型纖維電池也可機洗，團隊認為未來可以將電池應用在水下供電，或是供電智慧手錶與手機充電。麻省理工的演示設備還整合入 Li-Fi 光通訊系統，利用 LED 作為訊號發射器，纖維內還包括麥克風、效果器（preamp）、電晶體、二極體，可以在電池間建立光學資料連結。

▲ 剪斷還可以持續供電。

研究作者 Jung Tae Lee 認為，我們可以在一條纖維中嵌入多個設備，逐步實現緊湊型纖維電腦（compact fabric computer）這個構想。現在麻省理工也已申請專利，不過研究團隊還在持續最佳化研究，包括如何提高電池效率和容量，盼望可在「幾年內」商業化。

• World’s longest flexible fiber battery design could stretch a kilometer
• MIT engineers produce the world’s longest flexible fiber battery

（圖片來源：麻省理工學院）

參考來源：https://technews.tw/2021/12/22/mit-longest-flexible-fiber-battery/