TWI514643B - 撓性透明空氣金屬電池 - Google Patents

Description

撓性透明空氣金屬電池

電池是能量儲存裝置，其係儲存可以被轉換成電能之化學能形式的能量。電池有兩種類型：(a)一次電池，其係用完即丟棄的，而且可以使用一次，以及(b)二次電池，其係可再充電的，並且可以使用多次。電池有各種大小，從微型電池到房間大小的蓄電池組，微型電池用以供電給小型低功率裝置，例如手錶，蓄電池組用以提供備用電源到例如電腦數據中心，或儲存可再生能源產生的能量，可再生能源例如風能和太陽能。

電池可以含有數個伏打電池，每個伏打電池係由兩個半電池藉由導電性電解質串聯連接所組成，導電性電解質含有陰離子和陽離子。半電池包括電極和電解質，離子係往該電極遷移。兩個半電池的電解質可以是相同或不同的，取決於伏打電池的化學性質。同樣地，電池可以產生的電壓係取決於電池的化學性質。有各種材料可以用於電極和電解質。

某些電池化學性質的價值可以藉由該化學性質可得的能量密度或特定的能量(量測單位為千焦/克)來決定。大部分的電池研究係著重於降低製造具有高密度化學性質的電池之成本，同時保持安全性與便攜性。由於電子設備的便攜性提高，仍然需要高密度、撓性的電池技術。

在一個具體實施例中，一種撓性空氣金屬電池可以包括撓性透氧基板、與該基板接觸的空氣陰極、與該空氣陰極電接觸的撓性電解質、與該撓性電解質接觸的撓性金屬陽極使得該撓性金屬陽極不與該空氣陰極接觸、以及複數個撓性集電器。至少一集電器與該空氣陰極接觸，並且至少一撓性集電器與該金屬陽極接觸。

在一個具體實施例中，一種製作撓性電池的方法可以包括提供撓性透氧基板、提供空氣陰極、提供金屬陽極、提供複數個撓性集電器， 以及依序堆疊該透氧基板、該電解質、該空氣陰極、該金屬陽極以及該集電器，以形成該電池。

第一圖依據一具體實施例圖示撓性空氣金屬電池之說明性示意圖。

第二圖依據一具體實施例圖示製作撓性電池的說明性方法之流程圖。

第三圖依據一具體實施例圖示撓性空氣-金屬電池之說明性示意圖。

本揭示並不限於所述的特定系統、裝置和方法，因為這些可以改變。實施方式中使用術語的目的只是為了描述特定的版本或具體實施例，並非意圖限制範圍。

如本文件中所使用的，單數形「一」(a、an)和「該」包括複數的指稱，除非上下文清楚地另有指明。除非另有定義，否則本文中使用的所有技術和科學術語具有與本技術領域中具有通常知識之人士所通常理解的相同的涵義。不應將本揭示解讀為認可由於先前的發明本揭示所述的具體實施例不包含早於本揭示者。如本文件中所使用的，術語「包含」意指「包括但不限於」。

本揭示描述撓性空氣金屬電池以及製作這種電池的方法。撓性空氣金屬電池包括具有合適催化劑的空氣陰極、撓性電解質以及撓性金屬陽極。本文中的具體實施例描述各種可用於空氣金屬電池的化學品。基於本揭示的教導，其他有用的化學品對於本技術領域中具有通常知識者而言將是顯而易見的。撓性電池可用於供電給便攜式電子產品或儲存由可再生來源產生的能量。其他的用途對於本技術領域中具有通常知識者而言將是顯而易見的。

第一圖圖示根據一具體實施例的撓性空氣金屬電池之說明性示意圖。在一些具體實施例中，一撓性空氣金屬電池100 可以包括一撓 性透氧基板110 、與該基板接觸的一空氣陰極120 、與該空氣陰極電接觸的一撓性電解質130 、與該撓性電解質接觸而未與該空氣陰極接觸的一撓性金屬陽極140 以及複數個撓性集電器150 。該等集電器中之至少一者係與空氣陰極120 接觸，並且該撓性集電器中之至少一者係與金屬陽極140 接觸。

在一些應用中，像是例如在供電給透明顯示裝置的應用中，透明的電池100 可能是理想的。在一些具體實施例中，基板110 、電解質130 、陰極120 、陽極140 以及集電器150 中之一或多者可以是光學上透明的。

在一些具體實施例中，基板110 可以由例如聚有機矽氧烷、聚碸、聚合物發泡體、矽氧橡膠、乙酸纖維素、聚二甲基矽氧烷或上述物質之組合所製成。某些聚合物本質上是透氧的，因此，更適合用於作為透氧的撓性基板。可以將本質上不透氧的聚合物製成多孔的，以便讓空氣(或氧氣)滲透通過使用這種聚合物形成的基板。在一些具體實施例中，基板110 可以具有直徑約50微米(μm)至約500μm的孔。示例性的孔徑包括50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm、500μm或任兩個這些數字之間的任何範圍。應瞭解的是，多孔材料中所有的孔可以不是相同的大小，並且可以有孔徑大小範圍。因此，應將該等示例性的孔徑大小視為平均孔徑大小的範例。在本技術領域中具有通常知識之人士將能夠藉由考量以下因素來選擇最佳的孔徑大小：像是例如生成電池100 之特定應用所需的基板強度、材料之特定氧滲透性、製造具有特定孔徑大小的多孔基板之經濟性及/或類似者。

在一些具體實施例中，空氣陰極120 可以包括碳和金屬氧化物催化劑。在一些具體實施例中，該金屬氧化物催化劑可以是錳、鈷、釕、鉑、銀、錳和鈷的混合物及/或上述物質之組合中之一或多者的氧化物。在一些具體實施例中，該碳包含中孔碳、活性木炭、碳黑、超級P、粉末狀石墨以及石墨烯中之一或多者。在具體實施例中，像是例如，當供電顯示裝置時，理想的是空氣陰極120 是透明的。在這樣的具體實施例中，可以將空氣陰極120 製作成平均直徑小於或等於約50μm的線柵。在其中需要透 明性而且空氣陰極120 包括碳和金屬氧化物催化劑的具體實施例中，可以將該空氣陰極製作為平均直徑小於約25μm且半間距為至少約50μm的線柵。本技術領域中具有通常知識之人士將可從以下因素獲得引導：像是例如與其他正使用於電池100 的材料之相容性、與其他用於將使用生成電池100 的特定應用的材料之相容性、材料的成本、催化活性、該特定應用所需的生成電池之電流容量、該特定應用所需的生成電池之充電及/或放電時間及/或類似者。

在一些具體實施例中，金屬陽極140 可以是例如鋰、鈉、鉀、鈹、鎂、鈣、鋁、鋅、鐵、鈦、上述物質之合金或上述物質之組合。在需要透明性的具體實施例中，金屬陽極140 可以製作成具有金屬導線的一線柵，使得導線具有等於或小於約50μm的平均直徑並為至少約50μm的半間距所分隔。本技術領域中具有通常知識之人士將可理解到，不同的金屬具有不同的能量密度，並且金屬的具體選擇將取決於生成電池100 之特定應用。像是例如在特定應用中與使用的其他材料之相容性、材料成本、適用於特定應用的材料形狀之製造成本等因素可以在選擇用於陽極140 的適當材料時提供導引給熟悉本項技藝者。

在一些具體實施例中，電解質130 可以是具有金屬陽極140之金屬離子的鹽。舉例來說，假使金屬陽極140 為鋰，則電解質130 可以是鋰鹽。在一些具體實施例中，電解質130 可以是包括一溶劑的聚合物凝膠及一醯亞胺鋰鹽，例如鋰雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、聚(亞乙烯基-共-六氟丙烯)、1-甲基-3-丙基吡咯烷鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺或上述物質之組合。在一些具體實施例中，該溶劑可以是例如碳酸伸乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、二噁戊環、四氫呋喃、γ-丁內酯及/或類似者。在一些具體實施例中，該電解質可以含有鋰鹽，像是例如LiPF₆ 、LiAsF₆ 、LiN(SO₂ CF₃ )₂ 、LiSO₃ CF₃ 或上述物質之組合。將瞭解到的是，電解質130 的具體選擇將取決於用於電池100 的其他材料，更具體來說即用於金屬陽極140 的金屬。其他在選擇電解質130 上可以提供導引給熟悉本項技藝者之因素包括但不限於電解質之可撓性、電解質之穩定性、空氣陰極之材料、電解質之導電性、用於製作電池100 的其他材料(像是例如用於電解質的黏結劑)及/或 類似者。

在一些具體實施例中，集電器150 可以是金屬薄膜。可以用作集電器150 的金屬之實例包括但不限於鋁、銅、銀、金、鉑、鉻、鎳、黃銅及/或類似者。在一些具體實施例中，該薄膜可被沉積在至少一部分的基板110 上，使得該薄膜個別與空氣陰極120 和金屬陽極140 電接觸。在需要透明性的具體實施例中，本技術領域中具有通常知識之人士將能夠基於被用於集電器150 的特定金屬來選擇適當的薄膜厚度。在一些具體實施例中，集電器150 可以是一透明導電金屬氧化物薄膜，像是例如摻雜氟的氧化錫、摻雜銦的氧化錫、摻雜鋁的氧化鋅或上述物質之組合。在一些具體實施例中，集電器150 可以是例如一透明的導電聚合物，像是例如聚(3,4-伸乙二氧基噻吩)、聚(4,4-二辛基二噻吩環戊烷)或上述物質之組合。在一些具體實施例中，集電器150 可以包括導電漿料。在一些具體實施例中，該導電漿料可以固定在該基板上。將瞭解到的是，集電器150 可以被用來建立在陰極120 或陽極140 與由電池100 供電的裝置之間的電接觸。因此，可以設計集電器150 ，使得集電器150 不提供直接從陰極120 到陽極140 的電路徑。

在一些具體實施例中，電池100 可用於具有惡劣空氣品質的環境中，像是例如高微粒含量、高濕度、高濃度的反應氣體及/或類似者。在這樣的具體實施例中，理想的是過濾通過基板到達空氣陰極120 的空氣。在一些具體實施例中，過濾器可經設置以去除例如水蒸汽、大於某個尺寸的顆粒、一氧化碳、臭氧、氧化氮、硫氧化物、氨、氯氟碳化物、甲烷、氯、揮發性有機化合物、其他的反應性氣體或上述物質之組合。設置以過濾出特定物質的空氣過濾器是本技術領域中習知的，並且本技術領域中具有通常知識之人士將能夠根據需要保持在電池外部的特定物質來選擇適合的空氣過濾器。

在一些具體實施例中，電池100 可以是一一次電池，並且在替代具體實施例中，電池100 可以是一二次電池。熟悉本項技藝者將理解到，電池100 的具體化學性質將決定電池是否為一次或二次的。同樣地，熟悉本項技藝者將能夠基於將使用該電池的特定應用來選擇具體的電池架 構。

第二圖圖示依據一具體實施例製造撓性電池的說明性方法之流程圖。在一些具體實施例中，該製作撓性電池的方法可以包括使一空氣陰極與一撓性透氧基板接觸210 、使一撓性電解質與該空氣陰極接觸220 、使一金屬陽極與該撓性電解質接觸230 以及接觸複數個撓性集電器240 ，使得至少一集電器個別地與該空氣陰極和該金屬陽極兩者電接觸。該撓性透氧基板、該空氣陰極、該撓性電解質、該金屬陽極、該集電器之各種具體實施例係描述於本文中。

在一些具體實施例中，該製作電池的方法可以包括依序堆疊該透氧基板、二第一撓性集電器、該空氣陰極、該電解質、該金屬陽極以及一第二撓性集電器。在一些具體實施例中，該堆疊可以使得該透氧基板封裝該空氣陰極、該電解質以及該金屬陽極。該第一和第二撓性集電器係用於將電池連接到外部電路，其中該電池是為了提供電力給該外部電路。因此，在一些具體實施例中可能需要使集電器曝露於基板外部。在一些具體實施例中，該第一和該第二撓性集電器接觸該空氣陰極和該金屬陽極，使得至少一部分的該第一和該第二撓性集電器是在該透氧基板外部。

在一些具體實施例中，取決於電池的化學性質，該電解質可以是水性電解質。在這樣的具體實施例中，當使該水性電解質接觸該空氣陰極時，在該水性電解質與該空氣陰極之間堆疊多孔隔離板可以是理想的。在一些具體實施例中，該電解質可以是固態電解質。在這樣的具體實施例中，在該空氣陰極和該電解質之間以及該電解質和該金屬陽極之間添加聚合物陶瓷可以是理想的。

將瞭解到，電池的具體架構和電池之不同層的堆疊或順序係取決於具體選擇的電池化學性質。該電池之化學性質係取決於該金屬陽極的選擇以及在該空氣陰極的催化劑材料之選擇。催化劑的工作是交換從該電解質到在陰極的集電器之電子。本技術領域中具有通常知識之人士可以設想撓性空氣-金屬電池之各種具體實施例。

在上述的實施方式中，參考了附圖，該等附圖構成了本發明之一部分。在圖式中，類似的符號通常表示相似的組件，除非上下文另有 指明。實施方式、圖式以及申請專利範圍中描述的說明性具體實施例並非意在限制。也可以使用其他的具體實施例，並且在不偏離本文提出的標的物之精神或範圍下可以作出其他的變化。將可以容易瞭解的是，可以在各式各樣不同的架構中配置、取代、組合、分離以及設計本揭示之各種態樣，如本文中一般性描述的及圖式中所圖示的，而且該等態樣皆為本文所明確構思者。

實施例 實施例1：非質子空氣-金屬電池

使用約100μm厚的一聚二甲基矽氧烷(PDMS，polydimethyl siloxane)層作為撓性透氧基板。使用鋰作為金屬陽極。至於電解質，使用由鋰雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺(LiTFSI，lithium bis(trufluoromethansulfonyl)imide)和1-甲基-3-丙基吡咯烷鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺(P13TFSI，1-methyl-3-propylpyrrolidinium bis(trifluoromethansulfonyl)imide)與聚(亞乙烯基-共-六氟丙烯)和碳酸伸乙酯混合製作的一非質子性凝膠。使用以氧化錳分散的一碳黑細粉作為空氣陰極，並且將金薄膜用作撓性集電器。第一圖圖示以此架構建構的電池。以該圖中圖示的順序堆疊這些組件，以形成電池。

實施例2：透明空氣-金屬電池

藉由將材料設計成小於人眼所能感知的(50μm)而使陰極和陽極成為透明的。讓陰極比陽極更小，使得累積在陰極上的反應產物不會將陰極的大小增加到可被感知的程度。線直徑約45μm和半間距約50μm的一線柵係由鋅製成，以作為陽極，並且使用線直徑約25μm和半間距約50μm、由塗覆碳的氧化錳製成的一線柵作為在陰極的催化劑。可以使用任何具有鋅鹽的適當電解質作為電解質。基板係由具有摻雜氟的氧化錫薄膜塗層的PDMS所製成，該塗層係作為在陽極和陰極的集電器。

實施例3：製造鋅-空氣電池

參照第三圖，將一約100μm厚的PDMS層310 放在中空的聚乙烯輥320 中，使得該PDMS層形成圓柱體的底部。該PDMS層形成了撓性透氧基板。將石墨和二氧化錳的奈米顆粒混合物330 放在該PDMS層 的頂部，以形成空氣陰極，並且將一氫氧化鉀膏340 添加在空氣陰極的頂部作為電解質。然後將一薄鋅板350 放在電解質的頂部作為金屬陽極。在該PDMS層內製作一個小孔，並放入金珠360 ，使得該珠與空氣陰極330 接觸，而形成陰極集電器。將薄的金層370 沉積在鋅板350 的頂部上，以形成陽極集電器。選擇例如可形成密封容器的該PDMS層310 、中空聚乙烯輥320 以及鋅板350 之尺寸，以形成電池300 。

實施例4：鋅-空氣電池之使用

一撓性的鋅-空氣電池被整合到用於一行動裝置的蓋子，並用以對該行動裝置供電。

實施例5：鋁-空氣電池之使用

一使用一次鋁-空氣電池來對一助聽器供電。使用鋁短柱作為金屬陽極。當電池放電時鋁被氧化。架設電池，使得可以用新的鋁短柱替換氧化的鋁，以更新電池。

實施例6：空氣-金屬比能量

下表列出了在給定的金屬選擇下各種空氣-金屬化學品可以得到的理論比能量：

本揭示並不限於本申請中描述的特定具體實施例，該等具體實施例係意圖作為各個態樣之說明。在不脫離本發明之精神和範圍下可以進行許多修改和變化，該等修改和變化對於本技術領域中具有通常知識者而言將是顯而易見的。除了本文所列舉的那些之外，從前面的描述，對於本技術領域中具有通常知識者而言，在本揭示的範圍內功能上等同的方法和設備將是顯而易見的。意圖使這種修改和變化落入所附申請專利範圍的 範圍內。本揭示將僅由所附申請專利範圍的條款以及這些申請專利範圍的等同物之全部範圍來限定。應瞭解的是，本揭示並不限於特定的方法、試劑、化合物、組合物或生物系統，當然該方法、試劑、化合物、組合物或生物系統可以改變。也可以瞭解到，本文使用的術語只是為了描述特定具體實施例的目的，並非意圖為限制性的。

關於本文中所使用大體上任何複數及/或單數的術語，在本技術領域中具有通常知識者可以從複數轉變為單數及/或從單數轉變為複數，只要對上下文及/或應用適當即可。為了清楚起見，本文中可以明確提出各種單數/複數的變換。

本技術領域中具有通常知識者將理解的是，在一般情況下，本文中所使用的術語，特別是在所附申請專利範圍(例如所附申請專利範圍的主體)中的術語通常意圖為「開放性」術語(例如術語「包括」(including)應被解釋為「包括但不限於」，術語「具有」應被解釋為「至少具有」，術語「包括」(includes)應被解釋為「包括但不限於」等)。本技術領域中具有通常知識者將進一步瞭解的是，假使意圖引用特定項次的申請專利範圍詳述，則這樣的意圖將被明確地記載在申請專利範圍中，並且在沒有這種記載時則無這樣的意圖存在。舉例來說，為了幫助瞭解，以下所附的申請專利範圍可以包含使用引入性片語「至少一」及「一或多個」來介紹申請專利範圍詳述。然而，這種片語的使用不應被解讀為暗示藉由不定冠詞「一」(a、an)引入的申請專利範圍詳述可以將任何含有這種引入的申請專利範圍詳述的特定申請專利範圍限制於只含有一個這種詳述的具體實施例，即使是在相同的申請專利範圍包括引入性片語「一或多個」或「至少一」和不定冠詞例如「一」(a、an)(例如「一」(a、an)應被解釋為意指「至少一」或「一或多個」)之時；對於使用用以引入申請專利範圍詳述的定冠詞亦同樣適用。此外，即使明確敘述了引入的申請專利範圍詳述之特定項次，但本技術領域中具有通常知識者將理解到，這樣的詳述應被解釋為意指至少該記載的項次(例如，沒有其他修飾僅僅詳述「兩個詳述」意指至少兩個詳述，或兩個或更多的詳述)。此外，在這些使用類似於「A、B及C等中之至少一者」的慣例用語之情況下，一般來說在意識到本技術領域中具有 通常知識之人士會瞭解該慣例用語之下才會意圖使用這樣的結構(例如「具有A、B及C中之至少一者的系統」將包括但不限於具有單獨A的系統、具有單獨B的系統、具有單獨C的系統、具有A和B一起的系統、具有A和C一起的系統、具有B和C一起的系統及/或具有A、B及C一起的系統等)。在這些使用類似於「A、B或C等中之至少一者」的慣例用語之情況下，一般來說在意識到本技術領域中具有通常知識之人士會瞭解該慣例用語之下才會意圖使用這樣的結構(例如「具有A、B或C中之至少一者的系統」將包括但不限於具有單獨A的系統、具有單獨B的系統、具有單獨C的系統、具有A和B一起的系統、具有A和C一起的系統、具有B和C一起的系統及/或具有A、B及C一起的系統等)。本技術領域中具有通常知識者將進一步瞭解到，應將幾乎所有呈現兩個或更多的替代性術語的轉折字及/或片語(無論是在實施方式、申請專利範圍或圖式中)理解為構思包括其中一個術語、包括任一術語或兩個術語皆有的可能性。舉例來說，片語「A或B」將被理解為包括「A」或「B」或「A和B」的可能性。

此外，在以馬庫西群組的方式描述本揭示之特徵或態樣之處，本技術領域中具有通常知識者將理解到，藉此也以馬庫西群組之任何個別成員或成員之次群組的方式描述了本揭示。

如本技術領域中具有通常知識之人士將瞭解的，為了任何和所有的目的，例如以提供書面描述的方式，本文所揭示的所有範圍也包括任何和所有可能的子範圍及其子範圍之組合。可以很容易地將任何列示的範圍理解為充分地描述並使相同的範圍能夠被細分為至少相等的二分之一、三分之一、四分之一、五分之一、十分之一等。作為非限制性的實施例，可以很容易地將本文所討論的每個範圍細分成下三分之一、中三分之一及上三分之一等。如本技術領域中具有通常知識之人士亦將瞭解的，所有的語言文字，例如「高達」、「至少」以及類似者皆包括記載的項次，並且如上面所討論的指稱隨後可被分解成子範圍的範圍。最後，如本技術領域中具有通常知識之人士將瞭解到的，一個範圍包括每個個別的成員。因此，舉例來說，具有1-3個電池的群組係指具有1、2或3個電池的群組。同樣地，具有1-5個電池的群組係指具有1、2、3、4或5個電池的群組， 以此類推。

也可以將各種以上揭示的及其他的特徵和功能或其替代物組合於許多其他不同的系統或應用中。之後本技術領域中具有通常知識者皆可進行各種目前無法預見或未預料到的替代、修改、變形或改良，亦意圖使其中之每一者皆被包括在所揭示的具體實施例中。

100‧‧‧撓性空氣金屬電池

110‧‧‧撓性透氧基板

120‧‧‧空氣陰極

130‧‧‧撓性電解質

140‧‧‧撓性金屬陽極

150‧‧‧撓性集電器

Claims (47)

1. 一種撓性電池，包含：一撓性透氧基板；一空氣陰極，與該透氧基板接觸；一撓性電解質，與該空氣陰極接觸；一撓性金屬陽極，與該撓性電解質接觸，使得該撓性金屬陽極不與該空氣陰極接觸；以及複數個撓性集電器，其中至少一撓性集電器與該空氣陰極接觸，並且至少一撓性集電器與該撓性金屬陽極接觸。
2. 如申請專利範圍第1項之撓性電池，其中該基板、該電解質、該陰極、該陽極以及該集電器中之一或多者為光學上透明的。
3. 如申請專利範圍第1項之撓性電池，其中該基板包含聚有機矽氧烷、聚二甲基矽氧烷、乙酸纖維素、聚碸、矽氧橡膠、聚合物發泡體以及上述物質之組合中之一或多者。
4. 如申請專利範圍第1項之撓性電池，其中該基板具有大小約50μm至約500μm的孔。
5. 如申請專利範圍第1項之撓性電池，其中該空氣陰極包含一線柵，該線柵具有一等於或小於約50μm的線直徑。
6. 如申請專利範圍第1項之撓性電池，其中該空氣陰極包含一碳及一金屬氧化物催化劑。
7. 如申請專利範圍第6項之撓性電池，其中該金屬氧化物催化劑包含錳、鈷、釕、鉑、銀以及錳和鈷的混合物中之一或多者。
8. 如申請專利範圍第6項之撓性電池，其中該碳包含中孔碳、活性木炭、碳黑、粉末狀石墨、石墨烯以及上述物質之任意組合中之一或多者。
9. 如申請專利範圍第6項之撓性電池，其中該空氣陰極包含一線柵，該線柵包含該碳及該催化劑之線，其中該線具有一約20μm的直徑並且被一約20μm的半間距分隔。
10. 如申請專利範圍第1項之撓性電池，其中該電解質包含一鹽，該鹽包含該金屬陽極之一金屬離子。
11. 如申請專利範圍第1項之撓性電池，其中該金屬陽極包含鋰、鈉、鉀、鈹、鎂、鈣、鋁、鋅、鐵、鈦或上述物質之組合。
12. 如申請專利範圍第11項之撓性電池，其中該金屬陽極包含一線柵，該線柵包含該金屬之線，其中該線具有一等於或小於約50μm的直徑並且被一至少約50μm的半間距分隔。
13. 如申請專利範圍第1項之撓性電池，其中該金屬陽極包含鋰，以及該電解質包含一鋰鹽。
14. 如申請專利範圍第13項之撓性電池，其中該電解質包含一含有一鋰醯亞胺鹽的聚合物凝膠電解質。
15. 如申請專利範圍第14項之撓性電池，其中該電解質包含碳酸伸乙酯以及鋰雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺(LiTFSI)、1-甲基-3-丙基吡咯烷鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺(P13TFSI)、聚(亞乙烯基-共-六氟丙烯)或上述物質之組合中之一或多者。
16. 如申請專利範圍第1項之撓性電池，其中該集電器包含一金屬薄膜。
17. 如申請專利範圍第1項之撓性電池，其中該集電器包含一金屬氧化物薄膜。
18. 如申請專利範圍第1項之撓性電池，其中該集電器包含一固定於一撓性基板上的漿料。
19. 如申請專利範圍第1項之撓性電池，進一步包含一空氣過濾器。
20. 如申請專利範圍第19項之撓性電池，其中該空氣過濾器經設置以去除大氣中的水。
21. 如申請專利範圍第1項之撓性電池，其中該電池係可再充電的。
22. 如申請專利範圍第1項之撓性電池，其中該電池係不可再充電的。
23. 一種製作一撓性電池的方法，該方法包含：使一空氣陰極與一撓性透氧基板接觸；使一撓性電解質與該空氣陰極接觸；使一金屬陽極與該撓性電解質接觸；以及接觸複數個撓性集電器，其中至少一集電器個別地與每一該空氣陰極及該金屬陽極電接觸。
24. 如申請專利範圍第23項之方法，其中該基板、該電解質、該陰極、該陽極以及該集電器中之一或多者為光學上透明的。
25. 如申請專利範圍第23項之方法，其中該基板包含聚(有機矽氧烷)、聚二甲基矽氧烷、乙酸纖維素、聚碸、矽氧橡膠、聚合物發泡體以及上述物質之組合中之一或多者。
26. 如申請專利範圍第23項之方法，其中該基板具有大小約10μm至約100μm的孔。
27. 如申請專利範圍第23項之方法，其中該空氣陰極包含一線柵，該線柵具有一等於或小於約50μm的線直徑。
28. 如申請專利範圍第23項之方法，其中該空氣陰極包含一碳及一金屬氧化物催化劑。
29. 如申請專利範圍第28項之方法，其中該金屬氧化物催化劑包含錳、鈷、釕、鉑、銀以及錳和鈷的混合物中之一或多者。
30. 如申請專利範圍第28項之方法，其中該碳包含中孔碳、活性木炭、碳黑、粉末狀石墨、石墨烯以及上述物質之任意組合中之一或多者。
31. 如申請專利範圍第28項之方法，其中該空氣陰極包含一線柵，該線柵包含該碳及該催化劑之線，其中該線具有一約20μm的直徑並且被一約20μm的半間距分隔。
32. 如申請專利範圍第23項之方法，其中該金屬陽極包含鋰、鈉、鉀、鈹、鎂、鈣、鋁、鋅、鐵、鈦或上述物質之組合。
33. 如申請專利範圍第32項之方法，其中該金屬陽極包含一線柵，該線柵包含該金屬之線，其中該線具有一等於或小於約50μm的直徑並且被一至少約50μm的半間距分隔。
34. 如申請專利範圍第23項之方法，其中該電解質包含一鹽，該鹽包含該金屬陽極之一金屬離子。
35. 如申請專利範圍第23項之方法，其中該金屬陽極包含鋰，以及該電解質包含一鋰鹽。
36. 如申請專利範圍第35項之方法，其中該電解質包含一含有一鋰醯亞胺鹽的聚合物凝膠電解質。
37. 如申請專利範圍第36項之方法，其中該電解質包含碳酸伸乙酯以 及鋰雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺(LiTFSI)、1-甲基-3-丙基吡咯烷鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺(P13TFSI)、聚(亞乙烯基-共-六氟丙烯)中之一或多者。
38. 如申請專利範圍第23項之方法，其中該集電器包含一金屬薄膜。
39. 如申請專利範圍第23項之方法，其中該集電器包含一金屬氧化物薄膜。
40. 如申請專利範圍第23項之方法，其中該集電器包含一固定於一撓性基板上的漿料。
41. 如申請專利範圍第23項之方法，進一步包含一空氣過濾器。
42. 如申請專利範圍第41項之方法，其中該空氣過濾器經設置以去除大氣中的水。
43. 如申請專利範圍第23項之方法，進一步包含使一第一撓性集電器與該空氣陰極接觸以及使一第二集電器與該金屬陽極接觸。
44. 如申請專利範圍第43項之方法，進一步包含依序堆疊該透氧基板、一第一撓性集電器、該空氣陰極、該電解質、該金屬陽極以及一第二撓性集電器。
45. 如申請專利範圍第44項之方法，其中該透氧基板密封該空氣陰極、該電解質以及該金屬陽極。
46. 如申請專利範圍第45項之方法，其中該第一撓性集電器與該第二撓性集電器具有至少一部分在該透氧基板外部。
47. 如申請專利範圍第23項之方法，進一步包含堆疊一第一聚合物陶瓷於該空氣陰極與該電解質之間，以及堆疊一第二聚合物陶瓷於該電解質與該金屬陽極之間，其中該電解質為一固態材料。