科學家開發高分子儲能電池，推動可穿戴設備和植入式醫療器械應用--3
團隊成員、南京大學博士生何兒以人體能源的來源——線粒體為啟發進行探索。他們發現，線粒體作為細胞的能量工廠，具有獨特的雙層膜結構：內膜提供了穩定的反應環境，而外膜則具有良好的生物相容性和物質交換能力。
能源與公用事業
基於這一自然模型，張曄與何兒等成員將體液作為電解質，並以新型反應路徑開發出新型 生物電池體系，旨在為體內的電子器件提供穩定的能量供應<1>。
這種電池的外層膜能夠實現物質的高效交換，而內層膜則能夠維持穩定的電化學反應空間，從而實現了與生物軟組織相匹配的力學性能和優異的電化學性能，並且具有高度的生物安全性。值得關注的是，該電池的能量密度達到 2282Wh/kg。
美國阿貢國家實驗室陸俊（現浙江大學講席教授）評價稱：「雙層凝膠電解質有效地防止鎂負極腐蝕和形成緻密鈍化層，所得到的鎂空氣電池能量密度是目前報導的最高值。」
其構建了與人體環境適應，體積可以薄至 0.015mm3，並且可以在不降低能量密度的情況下擴大到 400 倍。此外，它還能夠使用不同的環境進行穩定放電，並顯著減少了異物反應，為開發高性能植入式電池提出了有效的策略。
「該設計使得電池能夠為體內的電子設備提供穩定的能源，並且具有迄今為止報導中最高的能量密度，這在體內植入式設備中是前所未有的。」張曄說。
電子用品
與此同時，張曄和團隊成員、南京大學博士生葉婷婷還提出了干法交聯的普適性方法，製備出兼具良好彈性和高電學性能的聚合物凝膠電池，不僅擁有高電子電導性和高界面電荷轉移效率，而且其柔軟性與人體組織相似。
它在的比容量方面的表現優異，其中全水凝膠鋰離子電池實現 82mAh·g-1，而在鋅離子電池中的比容量表現則為 370mAh·g-1。
值得關注的是，全凝膠電池的楊氏模量為 80kPa，表明它能夠與人體組織（例如皮膚和心臟）的力學特性相匹配。