近年来，便携式可穿戴电子设备迅速发展，安全又柔软的电池成为科学家着力攻关的方向。但不论是锂离子电池，还是甲醇燃料电池，跟汽油、火药一样，如果不把它“驯服”，就会有安全隐患。

据科学院纳米技术与纳米仿生研究所获悉，该所研究员团队合成并应用一种新型复合材料，研制出安全、耐用、适应性强且具有出色柔性的自呼吸式直接甲醇燃料电池，避免了爆炸、着火等安全问题。

传统材料无法解决电池中甲醇泄漏难题

燃料电池能量转化效率高、污染小、功率大、安静可靠，有着广泛的应用前景，譬如用于电动汽车、电脑、家用电器等。最近，燃料电池搭上了新能源的快车，曝光度越来越高。

甲醇燃料电池是燃料电池的一种。甲醇燃料电池又可分为被动式和主动式两种，主动式甲醇燃料电池靠泵将液体甲醇输送到阳极，而被动式甲醇燃料电池则抛弃了这个笨重的“拖油瓶”，靠毛细作用、液体甲醇蒸发、燃料自身重力等方法给阳极供料。但是，我们都知道甲醇是一个“爆”脾气，如果使用不当，甲醇泄漏可能会导致着火甚至会发生爆炸事故。

　　经过重重探索，科学家们找到了许多固化液态甲醇、不让其泄漏的方法，比如利用海绵或者凝胶来吸收甲醇。但是普通的凝胶在释放甲醇后体积会有较大收缩，并且其应力太低不能保持原有形状；而海绵虽然有很强的液体吸收能力和较强的形状保持能力，但其保留液体的能力较弱，在一定的压力下，甲醇很容易从海绵中挤出。所以，现在需要一种新型材料，能够快速吸收并固化大量液态甲醇，并且在电池系统遭遇压缩、针刺、切割时甲醇不易泄漏。

新材料让燃料电池既安全又柔软

研究团队合成了一种新型的琼脂凝胶与木质海绵的复合材料，即凝胶/海绵复合材料，有望制服甲醇的“爆”脾气。

复合材料的制备过程很简单。首先，将琼脂粉溶于高纯水中得到琼脂凝胶溶液，然后将琼脂凝胶溶液浇注到木质海绵中，在真空条件下静置一段时间，使得凝胶充分进入到海绵孔洞中，最后得到凝胶/海绵复合材料。

由于独特的成分和结构，新型复合材料具有甲醇吸收率高、吸收速度快、循环性能好、含能高等优点，对甲醇溶液也具有很强的保留能力。

利用凝胶出色的锁水能力和海绵的强吸水性，研究团队成功研制了一种安全、耐用、适应性强并具有出色柔性的自呼吸式直接甲醇燃料电池

在一系列破坏性试验中，该甲醇燃料电池经受住了包括长针刺穿、切割、弯曲和压缩等考验。新型复合材料能吸收并保留住甲醇溶液，因而在进行破坏性试验时没有燃料泄漏，避免了爆炸、着火等安全问题。

研究人员称，这种利用吸收材料固化气态或液态燃料的概念，可以普遍应用于提高其他燃料电池的安全性、适应性和柔性。