体积仅为2皮升(2×10-12l)的锌空气微电池可以平均存储7.7微焦耳的能量，并为电子元件(如记忆电阻器、时钟电路和执行器)提供高达2.7纳瓦的功率。这些高能量密度电池生产简单，研究人员表示，它们可以大规模生产，为胶体机器人提供动力，胶体机器人是一种可以自己在液体中移动的微型机器人，比如血液。
Zn/Pt/SU8皮升锌空气电池的制造与释放。中央图像:放置在玻璃载玻片上的皮升电池的光学显微照片。标尺:200 μm。侧图:单个电池的光学显微照片，分别朝下(左)和朝上(右)。比例尺:50μm
在过去的十年里，人们对传感器、机器人和计算机小型化的兴趣激增，从无线微电子系统到能够用先进的驱动器作为腿行走的微型机器人。来自斯坦福大学的第一作者张舸(Ge Zhang)说:“解锁大型设备无法实现的应用是这一趋势背后的主要推动力，这可能使药物通过血液输送到细胞中。”但是，利用湿化学方法生产的传统电池(如泥浆铸造)阻碍了进一步小型化它们的雄心，这种方法与微电子制造不相容，并且将大多数微电池限制在毫米级。
此外，即使是迄今为止最小的设备，要么是由不可靠的来源供电，如太阳能电池，要么没有内部电源。“因此，微型电池与微型传感器和机器人的集成势在必行，”张说。
因此，研究人员设计了一种高能量密度的锌-空气电池，其规模前所未有。他们通过在涂有铜和光刻胶双分子层的硅片上绘制聚合物基底来实现这一目标。然后，他们在聚合物基座上放置了一个40μm × 50μm的锌阳极和一个同等大小的铂阴极。当一个框架在电池周围形成图案时，铜层被蚀刻掉，暴露出光刻胶，光刻胶溶解在中性溶液中，释放电池。
当锌被氧化时，电池释放能量，皮升电池的能量密度超过每皮升0.76纳瓦时，开路电压约为1.05V，这是体积小于1μl的储能装置所记录的最高能量密度。
忆阻器可用于微型胶体机器人的信息存储。传感器、驱动器和时钟电路也是自主微型机器人的重要组成部分。研究小组发现，这些锌空气电池可以为所有这些设备供电。
张说，锌空气电池不能充电，微观版本的电池也不能充电。他说:“通过使用Ag2O阴极并将电解质集成到系统中，它可能会变得可充电。”其他缺点是，与传统器件相比，这些微电池表现出较低的功率密度，并且在放电结束时具有较大的电压波动，Zhang假设这与放电产物磷酸锌的生长有关。
“由于稳定的电压产生和平坦的放电曲线是锌空气电池最重要的优势之一，这绝对是一个需要优化的问题，”Helmholtz-Institute mnster的Kerstin Neuhaus说，他没有参与这项工作。“由于这更多的是一项概念验证研究，结果已经非常不错了，我认为问题并不是不可克服的。”
