柔性薄膜电池问世

摘要：  随着可穿戴电子设备的兴起，具有柔性的超薄印刷薄膜电池早已成为科学家们研究的热点。日前，据物理学家组织网报道，为了将柔性薄膜电池应用于实际产品中，一项新的研究显示：锌二氧化锰电池为人们提供了在现有的印刷电池之外的另一选择。分析人士指出，上述研究的出炉，提升了锌二氧化锰的重要性。

关键字：  可穿戴电子设备，半导体

柔性电池助力可穿戴设备

随着可穿戴电子设备的兴起，包括有机半导体薄膜晶体管在内的新技术纷纷涌现;但鉴于稳定性等局限性，其还无法应用于实际产品之上。据物理学家组织网报道，日前发表在《应用物理学快报》上的一篇研究提出了一种新的方案，即采用锌二氧化锰电池。

分析人士表示，目前许多研究都致力于提高有机半导体薄膜晶体管的可用性，但经过努力后人们发现，这类设备灵活性低、化学键长、介质层厚，无法满足实际应用的需要。因此，类似于锌二氧化锰的碱性化学电池便获得了更多的关注。

据介绍，发展薄膜印刷电池的一大动力是其可以通过制造柔性电子设备的其余部件的生产线来生产，从而提高集成度并降低生产成本。而碱性电池与锂离子电池相比，原料更为环保，且无需密封、成本更低。碱性化学电池采用模板印刷到纤维基材之上，可弯曲、能驱动柔印印刷电路，并满足其所需要的性能特征。

在上述新研究中，研究人员通过使用一种特殊的制造工艺，将10个单元的电池串联起来组成串联电路，峰值电压可达14伏，容量为0.8毫安时。这种新型薄膜电池可采用目前商业上通用的聚乙烯醇或聚乙烯纤维素薄膜为原材料，使用100微米厚的薄膜隔离锌和二氧化锰电极并成为其基板。疏水性氟聚合物溶液(特氟隆AF)被印刷在两个电极之间，以减少电解质的迁移以及与相邻的其他电池中电极的接触。该研究人员用100千欧电阻对这种电池进行了放电测试：0.8毫安时的电池经过7.5个小时的放电，电压从14伏下降到了10伏。为了确定其在真实的印刷电路中的性能，他们还对该电池进行了与现实使用环境类似的测试。研究人员用由5个反相器首尾相连组成的简单电路进行测试，该电路的输出端对供电电压和电路的延迟十分敏感。结果显示，该电路的电压波形在以10毫秒为单位的测量中均保持在13伏左右;20分钟后，没有检测到超过该幅度的变化，这表明新电池有着较为稳定的供电能力。研究人员称，更复杂的电路或许需要更大的能量来推动，但新的锌二氧化锰电池至少为人们在现有的印刷电池之外提供了另外一个选择。

500亿美元可穿戴设备市场待瓜分

据海外媒体报道，瑞士信贷在此前的一份报告中称，未来两到三年可穿戴设备的市场规模将迅速增长至500亿美元(3000多亿元)。

据介绍，目前可穿戴设备的市场规模为30-50亿美元。瑞士信贷认为，未来两到三年内，该市场规模将迅速增至300-500亿美元，这就意味着届时将会有更多智能手表、健身监控器、鞋、耳机出现在可穿戴市场中。

智能机将是可穿戴技术实现预期增长的背后主要推动力之一，它就像一个中心，将我们的所有设备保持互联。随着硬件的提升、传感器和电池的日益改善，无线设备将变得更加受欢迎。由于苹果iOS和谷歌Android在智能机系统装机量中占据统治地位，因而他们在可穿戴技术市场也将占据最佳位置。

易观智慧院也表示，目前可穿戴设备市场仍处于起步阶段，处在概念阶段和实验阶段的产品多，而真正能够进行市场推广产生商业效益的产品较少。

根据易观智库Enfodesk的市场调研，医疗保健类的设备、智能手表是国内可穿戴设备发展程度较高的产品类别。从全球角度看，“智能眼镜”、基于生物电流技术的设备(Melon、MYO腕带)也都是有成型产品的类别。

据艾媒咨询的数据显示，2012年中国可穿戴便携移动医疗设备市场销售规模达到4.2亿元，预计到2015年这一市场规模将超过10亿元，到2017年中国可穿戴便携移动医疗设备市场销售规模将接近50亿元，市场年复合增长达到60%。