醫療穿戴新利器！拋開鋰與鈷：木質素電池重塑永續能源版圖

圖、文／永續新聞網

瑞典林雪平大學（Linköping University）的研究團隊近日開發出一種全新型態的柔性電池技術，其最大特點是能夠像牙膏一樣擠出並塑形成各種形狀。這種軟膠狀的電池材料能夠應用於3D列印，使電池可根據設備需求自由定型，為可穿戴設備、醫療器材、智慧紡織品甚至仿生機器人等領域帶來顛覆性的設計可能性。

▲以木質素為核心的電化學流體電池，為可穿戴、智慧醫療與仿生機器人開啟全新能源設計時代。（圖／永續新聞網）

此電池的關鍵材料之一是木質素（lignin），這是造紙產業的副產物，原本多被視為廢棄物。研究人員將木質素結合導電性共軛高分子，形成一種名為「電化學流體」（electrofluid）的材料，具備優良的導電性能與機械彈性。這種設計不僅避開了傳統電池中常見的稀有金屬與高污染原料，也讓原本難以循環利用的工業副產物轉化為高價值的能源儲存材料。

研究團隊指出，這款原型電池能夠拉伸至原長度的兩倍，並在超過500次充放電循環下保持穩定效能。目前電池電壓約為0.9伏特，尚不適合高耗能裝置，但對於低功率感測器、醫療貼片等應用已具實用潛力。下一步的研究目標是透過化學改性提升電壓與能量密度，擴大應用範圍。

這種柔性電池的潛在應用極為廣泛。在智慧醫療領域，它可整合於植入式裝置或智慧繃帶，提升病患的佩戴舒適性；於可穿戴設備中，則可設計出更輕巧流線的產品；而在仿生機器人與軟體機械系統中，電池能直接嵌入關節與外殼之中，實現自供電式的結構整合。

此外，這項技術也為智能紡織品與物聯網（IoT）裝置提供創新的能源解決方案。電池可直接列印於布料或塑料表面，構築分布式的微型電力系統，支援長時間低功耗運作。

除了應用潛力外，這項發明在永續發展面向亦具重大意義。傳統鋰電池倚賴鋰、鈷等稀有金屬，不僅價格昂貴，其開採與製造過程更對環境與社區造成巨大壓力。相較之下，這種木質素基礎的柔性電池材料來源豐富、成本低廉，且可符合循環經濟原則，成為未來低碳轉型的重要支柱之一。

透過將林業與造紙業的副產品升級為能源材料，這項技術展現出資源再利用的高度價值。同時，它也象徵著能源設計的進化方向——從剛硬的機能性載具，邁向可被編織、列印、拉伸甚至「設計」的能量單元。

雖然目前仍需進一步提升性能與量產可行性，但這項技術的出現已為下一代能源載具提供了清晰的藍圖。它不僅挑戰傳統對電池形狀與使用方式的想像，也將「電池即材料」的概念具體化，為設計師與工程師開啟一個全新的創作維度。

這項研究成果已於近期發表在《Science Advances》期刊，標題為《Make it flow from solid to liquid: Redox-active electrofluid for intrinsically stretchable batteries》。未來研究團隊將持續優化電池結構，探索更多可擴展的應用場景，推動這項創新邁向實際商業化。