中国人研制出世界上最小的电池，直径细如尘土，集成在一块芯片上，可供电十小时。大约一粒尘埃的直径，可以为微电脑芯片供电10小时。没错，这是目前世界上最小的电池，比一粒盐还小。但是不要小看这个“小家伙”。它的出现可以说为微电子设备的供电难点打开了新的风口。要知道现在世界上最小的计算机已经可以缩小到不到1立方毫米，应用前景非常广泛，比如在人体内放置微型传感器检测氧气含量，检查术后恢复情况，以及很快。但是，过去的微型电池要么输出功率不够，要么对使用环境有限制，要么做得不够小。而上面提到的世界上最小的电池可以消除所有这些问题。它采用类似于特斯拉电池的卷绕工艺，将电池的最小能量密度提高到每平方厘米100微瓦时。该研究成果目前发表于《先进能源材料》，研究团队来自德国开姆尼茨理工大学。这项研究对瑞士卷等电池的研究有两个主要突破。首先是采用类似瑞士卷的结构设计，提高电池的能量密度。二是可以与其他电路集成在一个1mm2的芯片上，即片上电源。换句话说，就是要够小，也要够能干。于是，研究人员想到了近两年大火的卷绕工艺电池。它可以在有限的空间内容纳更多的电池材料。此前，特斯拉电池采用了类似的工艺，让“4680无极电池”实现了5倍的功率提升、16%的续航提升、6倍的电量提升。这也不同于过去使用堆叠和电极柱工艺的微型电池。电池尺寸很难缩小到1mm2以下，电池的能量密度不够高。但是，卷对卷工艺在量产上会有一定的困难。因为这种卷曲晶圆材料的方法，对材料的韧性要求会更高。为此，研究团队将一层层高分子材料、金属、介电材料一层一层地应用到晶圆表面，最终制成了更具延展性的材料（如下图a所示）。一旦解决了尺寸和储能这两个问题，在微型计算机上装载芯片就变得没有那么困难了。要知道，过去很多微型计算机和传感器都是通过频繁更换电池或加装小型“发电机”来供电。这些发电机可以利用动能、太阳能、热能发电，但对使用场景有限制，比如在人体内。研究人员认为，他们研发的可充电微型电池可以很好地解决上述问题。据报道，利用这种方法，研究团队开发出了一种微型电池，可以为世界上最小的计算机芯片供电10小时。同时，该技术还可以应用于机器人系统和超柔性电子产品中。领导该研究的通讯作者中的两位中国人是德国开姆尼茨理工大学材料、结构和纳米膜集成中心（MAIN）的研究主任OliverG.Schmidt教授。不久前，他还研制出世界上最小的微电子导管，可用于微创手术，对于消除血栓和靶向用药具有深远意义。朱敏申是该研究的通讯作者之一。他毕业于香港城市大学，获得博士学位。目前在奥利弗教授的实验室工作。另一通讯作者是中科院长春应用化学研究所研究员朱峰。毕业于吉林大学物理系，获学士学位，后攻读博士学位。中国科学院长春应用化学研究所高分子物理专业。论文地址：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202103641参考链接：https://techxplore.com/news/2022-02-world-smallest-battery-power-size.html
