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美科學(xué)家研制成功新型紙電池

點擊次數(shù):436 發(fā)布時間:2009/1/19

發(fā)布時間:2008-11-4

美科學(xué)家近日研制成功一種紙般輕薄又十分柔韌的電池。該種電池有望成為一種集柔韌、便宜及環(huán)保于一身的新型能源。
    傳統(tǒng)的電池具有三個要素:由陰陽離子組成的電解液、兩個由不同材料構(gòu)成的電極以及一個能讓陰陽離子通過向相反方向運動的隔離膜。很多科學(xué)家都曾試圖制造體積更小、更柔韌的電池,但均未取得大的突破。很大一部分原因在于,很難將電池的這幾個要素組合到更薄的材料中去。

  在*新的研究中,美國倫斯勒理工學(xué)院(Rensselaer Polytechnic Institute)的化學(xué)家Robert Linhardt、材料學(xué)家Pulickel Ajayan以及工程師Omkaram Nalamasu領(lǐng)導(dǎo)研究小組將纖維素作為了新的實驗對象。他們將用來造紙的纖維素溶解在鹽溶液里,加入碳納米管并使混合物干燥。由此產(chǎn)生一種似紙的薄膜,一面為白色,另一面因含有碳納米管而呈現(xiàn)黑色。研究小組接下來用六氟磷酸鋰(lithium hexafluorophosphate)溶液將纖維素浸濕,并用金屬鋰覆蓋薄膜的白色面。一種新型紙電池誕生了,碳納米管和金屬鋰分別代表兩個電極,所用溶液提供了電解液,而纖維素的作用就類似于隔離膜。

  在2伏的電壓下,這種新型紙電池每克能產(chǎn)生10毫安的電流。研究人員用這種電池能夠帶動電扇及點亮二極管燈泡。若將多個這種電池疊放在一起,能量也會成倍增加。Linhardt表示,與其它類的柔韌電池不同,這種紙電池是十分完整的。

  這種電池的好處還有很多。在-70—150攝氏度的溫度區(qū)間,它都能正常使用。它保留了紙的柔韌性,又因為90%都是纖維素,所以批量生產(chǎn)將十分便宜。另外,它的毒性很小,很適合在起搏器等醫(yī)療器械上使用。

  加拿大艾伯特大學(xué)的電子工程師Sandipan Pramanik對此項發(fā)明評價甚高,稱其十分鼓舞人心。他認(rèn)為,該種新型電池也將會給手機和筆記本電腦提供更好的能源,不過研究人員還需要找到一種合適的大規(guī)模生產(chǎn)的方法

 
來源:《美國國家科學(xué)院院刊》(PNAS)      時間:2007-8-19 0:52:37

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