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供稿、供图：探花视频     编辑：田柳

近日，探花视频-精品探花视频 赵扬教授在国际顶级期刊《Advanced Functional Materials》上发表题目为“A Strain-Anchoring Iodine Strategy Enables High-Performance Zinc-Iodine Microbatteries for Semi-Bionic Micro-Robots”的研究论文（DOI: 10.1002/adfm.76381）。探花视频 为第一通讯单位，探花视频 赵扬教授为唯一通讯作者，探花视频 22级博士研究生吴文鹏与25级博士研究生梁宸为论文共同第一作者。本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、京津冀基础研究合作专项等项目支持。

 近年来，随着微型机器人与半仿生系统的快速发展，微尺度能源供给问题逐渐成为制约其实际应用的核心瓶颈。尤其是在微小型昆虫的负载条件下，电源不仅需要具备高能量密度和稳定输出能力，还必须兼顾极低重量与高度集成性。然而，现有微型锌碘电池体系在有限空间内普遍面临活性物质利用率低、反应动力学缓慢以及多碘离子穿梭效应严重等问题，难以同时满足高性能与轻量化的严苛需求，限制了其在半仿生微型机器人等前沿领域中的应用潜力。

针对上述挑战，研究团队提出一种“应变锚定”电极结构设计策略，通过构建可自收缩的聚乙烯醇/碳纳米管（PVA/CNTs）导电水凝胶框架，在体积压缩过程中对CNTs施加内应力，诱导其发生弯曲变形与晶格压缩，从而调控碳材料的电子结构并增强其对多碘物种的吸附能力。该策略不仅显著提升了电极的电化学活性表面积和多碘离子锚定能力，还有效降低了碘氧化还原反应的能垒，加快反应动力学并抑制穿梭效应。基于此构建的锌碘微电池在面积容量和能量密度方面实现显著突破，并在仅约56 mg的超轻量条件下输出稳定电压和毫安级电流，成功驱动集成蓝牙模块的半仿生蜜蜂机器人，为微型储能器件与智能微系统的融合发展提供了新的技术路径。

图1. 应变作用下PC@I框架对于碘物种锚定的设计概念示意图 

图2. PC@I骨架的形态与结构表征

图3. 应变诱导的PC@I电极的性能及机理分析 

图4. 基于PC@I-80%阴极的ZIMBs的电化学性能 

图5. ZIMBs电化学反应机理分析 

所构建的微型电源系统在超轻量条件下实现对半仿生昆虫机器人的稳定驱动与精准调控，为微型机器人及生物融合系统的高效供能提供了新范式，并为未来高度集成、自主运行的微型智能系统奠定了关键基础。

图6. 半仿生微型机器人中ZIMBs的集成与演示

 文章链接：//doi.org/10.1002/adfm.76381

 （审核：王振华）