瑞典研制出可充電“紙電池”:能折疊能防水
據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》報(bào)道瑞典科學(xué)家近日研制出了一種能作為電池的紙其效率之高所儲(chǔ)存的電能可以和市場(chǎng)上最好的超級(jí)電容電池相媲美
這是一種由納米纖維素與應(yīng)用在紙張中的纖維素類(lèi)似制成的材料在高壓水柱的作用下這種紙的纖維能做到只有20納米厚相比之下人的頭發(fā)直徑約為100000納米是該纖維厚度的5000倍在納米纖維的外層覆蓋著一層溶解在水溶液里的帶電聚苯乙烯塑料
當(dāng)這些納米纖維覆蓋上帶電塑料后就成了厚度只有零點(diǎn)幾毫米的紙電池一張直徑15厘米的紙電池能儲(chǔ)存高達(dá)1法拉的電容這已經(jīng)可以和目前市場(chǎng)上見(jiàn)到的超級(jí)電容電池又稱(chēng)法拉電池相媲美瑞典林雪平大學(xué)有機(jī)電子實(shí)驗(yàn)室的博士生Jesper Edberg解釋道這些纖維纏結(jié)在一起空隙中的液體則作為電解質(zhì)
具有電容器功能的薄膜已經(jīng)存在了一段時(shí)間研究共同作者有機(jī)電子學(xué)教授Xavier Crispin說(shuō)現(xiàn)在我們能造出厚厚的紙片相關(guān)的研究成果發(fā)表在近期的《先進(jìn)科學(xué)》Advanced Science雜志上
這種紙電池具有紙張一樣的柔軟特性甚至能折疊成千紙鶴這使其在下一代超薄易曲的電子設(shè)備中具有廣闊的潛力我們或許很快就能在智能手機(jī)智能手表筆記本電腦和電視上看到紙電池的應(yīng)用
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與傳統(tǒng)的電池和電容器不同這種紙電池不含有任何有害化學(xué)物質(zhì)或重金屬而且能夠防水據(jù)介紹這種紙電池的性能已經(jīng)創(chuàng)下了4個(gè)世界紀(jì)錄包括最高的有機(jī)電子電荷與電容量分別為1庫(kù)倫和1法拉測(cè)得最高的有機(jī)電導(dǎo)體電流1安培最高的同時(shí)進(jìn)行的離子和電子能量最高的晶體管跨導(dǎo)
目前擺在研究人員面前的挑戰(zhàn)是如何在工業(yè)規(guī)模上制造這種紙電池不久前研究團(tuán)隊(duì)從瑞典戰(zhàn)略研究基金會(huì)獲得了3400萬(wàn)克朗約合3700萬(wàn)歐元的資助以開(kāi)發(fā)制造紙電池的機(jī)器
紙電池是近期開(kāi)發(fā)環(huán)境友好型能源的眾多嘗試之一本月早些時(shí)候電化學(xué)能源儲(chǔ)存網(wǎng)絡(luò)Electrochemical Energy Storage Network和法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心CNRS的科學(xué)家開(kāi)發(fā)出了一種以鈉為原料的電池原型機(jī)
比起目前常用的鋰鈉不僅更加豐富因而更加廉價(jià)而且能儲(chǔ)存更多的電能充電更快使用壽命也更長(zhǎng)據(jù)報(bào)道這些新電池的能量密度大約為90瓦時(shí)每千克大約相當(dāng)于現(xiàn)代電池的一半可以和最早的鋰離子電池相比其能量潛力是鉛酸汽車(chē)電池的兩倍
科學(xué)家稱(chēng)這種新技術(shù)將帶來(lái)無(wú)可比擬的能量表現(xiàn)其能量密度將能與鋰離子電池相媲美但壽命延長(zhǎng)了兩倍在測(cè)試中這種新電池能夠在至少2000次充放電之后依然沒(méi)有損耗