电池是一种存储和释放能量的容器，但是其能否实现除此之外的其他功能呢？近日，华中科技大学的刘逆霜团队通过对锌离子电池进行结构设计，制备了一种一体式的高性能柔性自驱动压力传感器。
随着时代与技术的发展，人们对于健康问题逐渐重视，可穿戴智能设备成为了目前研究的热点，而压力传感器也是其中重要的组件之一。近年来，可穿戴智能设备的小型化越来越受到大家的重视。追求小型化、长寿命、低成本、高性能的柔性压力传感器也成为一种重要的趋势。目前驱动压力传感器的主要措施之一是微型电池的集成，但是这种集成仍旧会有复杂的电路及较大的体积。另外，集成化的制备方法复杂，这会导致较高的成本，限制了柔性压力传感器在部分场所的应用。
华中科技大学团队开发的一体式电池型压力传感器很好的弥补了上述缺陷。众所周知，电池本身便可以输出电压，同时其输出电压和各种因素有关。他们通过结构设计将锌离子电池设计成为压力传感器。这类传感器能实现高性能、可循环、自供电以及微型化等特点。尤其是电池型传感器优异的性能，赋予其对人体生命体征（脉搏和肢体运动等）的实时检测能力，以及即使在10万次压力刺激下也不会退化的超高稳定性。电池型传感器策略为小型化可穿戴电子设备的未来发展提供了新的解决方案。
该类传感器通过在夹层结构固态电池中引入隔离层，在外部压力作用下实现了机械信号到电信号的转换。该电池压力传感器具有良好的灵活性、快速的响应/恢复时间（76.0/88.0 ms）、稳定的长期响应、优良的循环稳定性（100000次）和宽广的压力检测范围（2.0 Pa−3.68×105 Pa）。有望广泛应用于人体健康与运动监测、人机交互、虚拟现实等领域，从而服务于可穿戴器件的发展。
这一成果近期发布在Advanced Materials 上。
A Zinc-Ion Battery-Type Self-Powered Pressure Sensor with Long Service Life
Qixiang Zhang, Dandan Lei, Nishuang Liu, Zunyu Liu, Ziqi Ren, Jianyu Yin, Peixue Jia, Wenzhong Lu, Yihua Gao
Adv. Mater., 2022, DOI: 10.1002/adma.202205369
https://www.x-mol.com/university/faculty/75469
Q：这项研究最初是什么目的？或者说想法是怎么产生的？
A：最初，我们是想设计并制作一种基于MXene和GO的湿度传感器，但是过程中我们并没有得到预想的结果。反而是发现这种类似电池的器件，其输出电压和许多因素有关。例如湿度、压力。因此，我们进一步思索能否直接让固态电池的输出和压力有关。随后我们便开展了这一系列的研究，将其制备成了电池型的压力传感器。
Q：该研究成果可能有哪些重要的应用？哪些领域的企业或研究机构可能从该成果中获得帮助？
A：我们发现电池的固态电解质会和很多因素有关，我们认为有两个领域可能会得到一定的启发。1，传感领域；2，能源领域。首先，固态电解质其实拥有很多影响因素，将其中一种因素放大并研制成为特定的传感器将得到意想不到的结果。再就是能源领域，在固态电池的制备过程中，各种因素都需要考虑进去。就例如上文所述的压力和湿度条件。
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