为了研究镓液态金属的电化学行为，笔者实验室刘福军等制备和研究了两种电池［16］，分别是24单元串联和1单元电池，如图7.12b和图7.12c所示。图7.12a给出了多单元电池的原理图，其中电池单元之间串联连接。通过使导电凝胶与另一个电池的Ga电极紧密接触，可使负载电压达到所需的值。在Ga-H系统的放电曲线（图7.12d）中，1单元电池和24单元电池的初始负载电压分别为0.5 V和9.8V，开路电压分别为1.1 V和25.8V。单个Ga电池的内阻为110～120 V，远高于市场上电池的平均值，但与新近研究的一些电池内阻相当［19］。较大的内阻归因于大的电极间隙，也导致了较低的工作电流及在重负载下较大的压降，这将在以后的研究中进行解决。可以观察到图7.12d中的两条放电曲线明显的区别，单个电池的电压在数日内没有降低（图7.12d中的红色曲线），这可以用镓具有长期稳定性来解释。图7.13a和图7.13c的SEM图分别显示了放电前后镓的表面形貌。
图7.11 柔性电池3D打印［16］
a.在TPU基底上制备的柔性电池；b.罗丹明溶液填充到电池中，该照片在紫外灯下所拍，可清晰显示电池结构；c.制备的电池为柔性，可被弯曲成任意形状；d.皮肤上的柔性液态金属电池：在移除红色基底以后，柔性透明的电池可根据应用固定在皮肤的任何位置。
为了进一步研究所制备电池的电化学性能，我们测量了不同电流下的放电曲线，如图7.14所示。当采用小放电电流（10 mA和20 mA）时，电池电压在1h内呈小幅下降，点亮的LED可持续4h以上；当放电电流增加到40 mA时，电压在1h内呈现快速而明显的下降，从0.4 V到0.15V表明了所制备的电池在小电流下具有较好的稳定性。
图7.12 液态金属电池的电化学研究［16］(www.xing528.com)
a.多单元电池原理，虚线表示充电过程中电池内部电子迁移路线；b、c.24单元和1单元液态金属电池实物；d为b、c所示电池分别加98和2kΩ负载时的放电曲线；e.由液态金属电池点燃的LED灯。
图7.13 电极的形态分析［16］
a、c.Ga电极在放电前后的SEM图；b、d.分别为a和c的放大图像；e、f.EDS图；g.电解液NaOH溶液的电化学阻抗谱。
图7.14 液态金属电池在不同放电电流下的放电曲线［16］
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