來自天津大學和華南理工大學的研究人員最近開發了一種新型的柔性有機電池。這項突破性研究已在《自然》期刊上發佈，據稱將改變可穿戴設備的面貌。研究團隊由徐雲華教授領導，該技術基於一種稱為聚（苯并呋喃二酮）的材料，簡稱 PBFDO。這種導電有機聚合物是這項創新的核心。
傳統的有機電池，尤其是其陰極，因為電導率差而面臨許多挑戰。通常，分子會溶解於電解質中，導致整體能量密度較低。這種新的 PBFDO 聚合物則有所不同，因為它是一種 n 型導電材料，這意味著它天然能夠導電。這使得它在結構上具有穩定性，並能更有效地運輸鋰等離子。團隊表示，這使得新電池在重量單位下的容量更高，這種組合是多年來所缺失的。
根據團隊的說法，這種新電池的能量密度達到了 250 Wh/kg。為了讓人更容易理解，許多鋰鐵磷（LFP）電池的能量密度約在 160 至 200 Wh/kg 之間，而許多大型商業電動車（EV）電池的能量密度通常在 240 至 300 Wh/kg 之間。因此，如果其能量密度的說法是正確的，那麼它將進入一個嚴肅的商業領域。此外，這種電池的耐溫範圍在 -94°F （-70°C）到 176°F （80°C）之間。作為參考，大多數鋰電池在 -4°F （-20°C）以下通常會失去性能，並且在 122°F （50°C）以上會迅速劣化。因此，如果這一溫度範圍在多次充電循環中能夠保持，這將是一個突破性的創新。
這種電池的機械柔性也是一個有趣的元素。團隊測試了其彎曲、壓縮和甚至穿刺的能力，結果發現它在所有測試中均未爆炸或著火。對於熟悉傳統鋰電池及其損壞情況的人來說，這一點顯然是非常有益的。由於這種新電池不釋放氧氣，因此不太可能出現失控燃燒的情況。
徐教授在接受《南華早報》（SCMP）訪問時表示：「這項研究突破了電池技術在資源依賴和環境影響方面的傳統限制。它不僅匹配了商業電池的能量密度，還提供了更好的安全性和更廣泛的操作溫度範圍。」
儘管這一切聽起來令人印象深刻，但需要注意的是，在大規模應用之前，仍有一些重要問題需要解決。首先，這項技術的充電和放電壽命是否具有競爭力尚不明確。此外，該技術在實驗室外的表現如何，以及商業生產的複雜性（即成本）也仍然不清楚。然而，如果能夠實現大規模生產，這將為更安全的鋰離子電池開闢道路，並為柔性可穿戴設備提供卓越的電源，還能減少對鈷和鎳等金屬的依賴。
