在电子范畴一个持续的手艺挑战是难以将大尺寸电池的电化学性能缩减到更小的、微标准的电源，那障碍了它们为微型设备、微型机器人和植入式医疗设备供电的才能。然而，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员已经克制了那一挑战，开发了一种高压微型电池（>9V），具有特殊的能量和功率密度，是任何现有电池设想所无法相比的。
图像描述了在危险情况中工做的微型机器人
质料科学与工程传授Paul Braun（Grainger出色工程讲座传授，质料研究尝试室主任）、Sungbong Kim博士（MatSE博士后，现任韩国军事学院助理传授，配合第一做者）和Arghya Patra（MatSE研究生，MRL，配合第一做者）比来在Cell Reports Physical Science上颁发了一篇论文，详细介绍了他们的发现。
该团队展现了密封（紧闭以避免表露在情况空气中）、耐用、紧凑的锂电池，其在单层、双层和三层堆叠设置装备摆设中的封拆量量分数出格低，具有史无前例的工做电压、高功率密度和能量密度。
Braun解释说："我们需要强大的微型电池，通过改良电极构造和提出立异的电池设想，释放出微标准设备的全数潜力。问题是，跟着电池变得更小，包拆主导了电池的体积和量量，而电极面积变得更小。那招致电池的能量和功率急剧下降。"
在他们奇特的强大微型电池设想中，该团队开发了新颖的封拆手艺，将正负极电流搜集器做为封拆自己的一部门（而不是一个零丁的实体）。那使得电池的体积紧凑（≤0.165立方厘米），包拆量量分数低（10.2%）。此外，他们垂曲地将电极电池串联起来（因而每个电池的电压城市增加），那使得电池的工做电压很高。
那些微型电池的另一种改良体例是利用十分密集的电极，供给能量密度。一般的电极几乎40%的体积被聚合物和碳添加剂（不是活性质料）占据。Braun的研究小组通过中温间接电堆积手艺培育了完全致密的电极，没有聚合物和碳添加剂。那些完全致密的电极供给了比其贸易同类产物更多的体积能量密度。那项研究中的微型电池是利用Xerion Advanced Battery Corporation（XABC，俄亥俄州代顿市）消费的致密电镀DirectPlateTM LiCoO2电极造造的，该公司是由Braun的研究衍生出来的。
Patra提到："迄今为行，微纳标准的电极架构和电池设想不断局限于以孔隙率和体积能量密度为代价的功率密集型设想。我们的工做已经胜利地缔造了一个微标准的能源，同时表示出高功率密度和体积能量密度。"
那些微型电池的一个重要应用空间包罗为虫豸大小的微型机器人供给动力，以便在天然灾祸、搜救使命以及人类无法间接进入的危险情况中获得有价值的信息。配合做者James Pikul（宾夕法尼亚大学机械工程和应用力学系助理传授）指出，"高电压关于削减微型机器人需要照顾的电子有效载荷十分重要。9伏电压能够间接为电机供电，并削减与将电压提拔到某些施行器所需的数百或数千伏电压有关的能量丧失。那意味着那些电池可以在其能量密度提拔之外实现系统级的改良，从而使小型机器人可以走得更远，或向人类操做员发送更多关键信息"。
Kim弥补说："我们的工做填补了质料化学、能量密集的平面微电池设置装备摆设的奇特质料造造要求以及需要高电压、机载型电源来驱动微施行器和微电机的应用纳米微电子学等方面的常识差距。"
Braun是电池小型化范畴的前驱，他总结说："我们目前的微电池设想十分合适于高能量、高功率、高电压、单次放电的应用。下一步是将该设想转化为所有固态微电池平台，那些电池将比液态电池的同类产物更平安，能量密度更高。"
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