摘 要：研究小组采用液态金属，实现了可伸缩的气体阻隔薄膜。采用此薄膜对电池进行封装，实现了可在空气中工作的可拉伸锂离子电池。在新一代可穿戴设备当中，可拉伸传感器的应用备受期待。本技术有望与可拉伸传感器一同使用，成为用于物联网的新型电池。
关键字：液态金属、可拉伸锂离子电池、可伸缩薄膜、封装材料、新型电池、新一代可穿戴设备、物联网
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开发出一种可在大气中工作的可拉伸锂离子电池。
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采用液态金属开发出具有高气体阻隔性的可伸缩薄膜，从而实现了可在大气中工作的锂离子电池。
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该薄膜有望被应用于物联网中所使用的新一代可穿戴设备。
現在、シリコーンゴムやポリウレタンゴムを用いたストレッチャブルエレクトロニクスに関する研究が盛んに行われています。ストレッチャブルエレクトロニクスは次世代のウェアラブルデバイスを支える基盤技術となることが期待されています。様々なストレッチャブルセンサーやインタフェースが提案されているものの、デバイス化、システム化をするうえでバッテリーに関して課題が存在します。現在のストレッチャブルデバイスには硬く大きいリチウムイオンバッテリーが使用されており、デバイス全体の伸縮性を大きく損なっています。そのため、ストレッチャブルバッテリーが、近年、研究されています。
目前，采用硅橡胶和聚氨酯橡胶的可拉伸电子器件的相关研究十分活跃。可拉伸电子器件有望成为支持新一代可穿戴设备的共性技术。虽然目前科研人员已经提出了各种可拉伸传感器和可伸缩接口，但在实现设备和系统的过程中仍存在电池相关的问题。目前的可拉伸设备采用刚性的大型锂离子电池，大大降低了设备整体的可伸缩性。因此，近年来科研人员一直在进行可拉伸电池的研究。
しかしながら、現在高出力が可能なストレッチャブルリチウムイオンバッテリーはそのままでは大気中で使用できず、社会実装を考えるうえで大きな問題となっています。これは、外装材にゴム材料を用いているため、ガスと水分が透過することに起因しています。そこで、本研究では液体金属をパッケージング材料に用いることで、この問題を解決し、大気中で使用できるストレッチャブルリチウムイオンバッテリーを実現しました。
然而，目前能够实现高输出功率的可拉伸锂离子电池不能在大气中直接使用，在实现社会化应用方面存在重大问题。这是由于外部封装材料采用了橡胶，而橡胶能够透过气体和水分。因此，本研究通过采用液态金属作为封装材料从而解决了该问题，实现了可以在大气中使用的可拉伸锂离子电池。
液体金属(LM)の伸縮性とガスバリア性を利用することによって、高いガスバリア性と伸縮性を両立した薄膜フィルムを開発しました。その開発したフィルムをリチウムイオンバッテリーのパッケージとして用いることによって、大気中で動作する伸縮可能な(ストレッチャブル)リチウムイオンバッテリーを実現しました。従来ストレッチャブルバッテリーにはゴム材料をパッケージング材料に用いていました。しかしながらゴム材料は酸素ガス及び水分に対して高い透過性を有します。その結果、リチウムイオンバッテリーを劣化させてしまい、大気中で使用することが困難でした。
利用液态金属（LM）的伸缩性和气体阻隔性，开发了一种既具有高气体阻隔性能又具有伸缩性的薄膜。采用本次开发的薄膜对电池进行封装，实现了可在大气中工作的可伸缩锂离子电池。传统可拉伸电池采用橡胶材料作为封装材料。然而，橡胶材料对于氧气和水分的透过性很强，会导致锂离子电池的劣化，使锂离子电池难以在大气中使用。