综述：锂硒电池及其他电池的电解质依赖机制与多功能阴极设计

这篇综述系统阐述了自供电医疗技术的前沿进展，聚焦生物医学能量采集（BEH）与自主传感系统（ASS）的融合创新。通过分析摩擦电（TENGs）、压电（如PLLA）、热电及生化能量转换机制，提出基于可拉伸水凝胶、生物MOFs等材料的穿戴/植入式设备设计，为慢性病管理提供可持续解决方案。

　　

生物能量采集机制

人体作为天然能量库，其机械运动、体温梯度甚至生化反应均可转化为电能。摩擦电纳米发电机（TENGs）通过皮肤接触分离电荷，单次步态即可产生>100 V电压；压电材料如聚L-乳酸（PLLA）薄膜在血管搏动中产生μW/cm²级电能；而体温差驱动的热电材料（ZT>0.8）可实现长期稳定的mW级输出。最新突破在于混合系统——集成摩擦电-压电的智能纺织品能量密度达4.8 mJ/cm³，同时监测呼吸频率与心电信号。

先进材料与器件工程

二维材料MXene与石墨烯构成超薄电极（<5 μm），拉伸率突破300%；生物可降解聚己内酯（PCL）支架在术后6个月内逐步降解，期间持续供电；金属有机框架（MOFs）修饰的葡萄糖燃料电池实现0.78 mA/cm²电流密度。3D打印技术可定制微结构阵列，使能量转换效率提升47%。

生物医学系统集成应用

冠心病患者植入的压电贴片通过动脉压力自供电，实时预警心肌缺血；糖尿病监测方面，汗液激活的酶燃料电池与AI算法结合，血糖预测误差<8%。脊髓损伤修复中，摩擦电驱动的神经刺激器阻抗降低60%，显著提升信号传导效率。

性能优化与系统自治

自适应占空比技术将功耗控制在纳瓦级，能量管理芯片转换效率达92%。深度学习模型压缩至<50 kB后，可在能量采集间隙完成ECG异常检测，准确率98.3%。

挑战与展望

尽管生物污垢导致TENGs输出半年衰减40%，但仿生鲨鱼皮表面处理可延缓此现象。FDA审批方面，首批自供电动态血糖仪已进入临床三期试验。未来五年，这类技术或使电池依赖型医疗设备减少70%。