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北理工课题组在高性能锌碘微电池驱动半仿生微型机器人研究方面取得进展
3 小时前
近日，北京理工大学化学与化工学院赵扬教授团队在国际顶级期刊《Advanced Functional Materials》上发表了题为“应变锚定碘策略实现高性能锌碘微电池，驱动半仿生微型机器人”的研究论文（DOI: 10.1002/adfm.76381）。该研究针对微型机器人与半仿生系统快速发展中面临的微尺度能源供给瓶颈，提出了一种“应变锚定”电极结构设计策略。通过构建可自收缩的聚乙烯醇/碳纳米管导电水凝胶框架，在体积压缩过程中对碳纳米管施加内应力，诱导其发生弯曲变形与晶格压缩，从而调控碳材料的电子结构，增强其对多碘物种的吸附能力。这一策略显著提升了电极的电化学活性表面积和多碘离子锚定能力，有效降低了碘氧化还原反应的能垒，加快了反应动力学并抑制了穿梭效应。基于此构建的锌碘微电池在面积容量和能量密度方面实现了显著突破，并在仅约56毫克的超轻量条件下输出稳定电压和毫安级电流，成功驱动了集成蓝牙模块的半仿生蜜蜂机器人。该研究为微型储能器件与智能微系统的融合发展提供了新的技术路径，为微型机器人及生物融合系统的高效供能提供了新范式。
