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薄薄一張紙竟然是電池?!

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年03月04日  

瑞典的科學家發明了一種他們稱作“能量紙”的材料,這種薄薄的像紙一樣的材料有著非凡的儲存電量的能力。

一張直徑15厘米,厚度不到0.5厘米的這種材料能夠儲存1法拉電容,這跟如今電子設備里使用的超級電容已經差不多了。

這種材料由納米纖維素和一種高分子導電聚合物制成。它能使用,并再充電,可以循環操作幾百次。最好的地方在于,它只需幾秒鐘就可以重新充滿電。

“作為電容器的薄膜已經存在一段時間了,”林雪平大學有機電子實驗室的研究者XavierCrispin說,“我們所做的是把這種材料做成立體材料。我們能生產厚片。”

研究者們的材料看起來像黑色紙張,但是摸起來卻感覺更有塑料質感。無論如何,它也展示了一些像紙的特點,比如強度,它可以用來做成折紙作品(研究者們顯然很陶醉于此,他們用這個折了一個紙天鵝)。

這支團隊通過使用高壓水把纖維素纖維分解開制作了這些片材。這些纖維的直徑只有20納米,然后被加入到包含有帶電聚合物的水溶劑中。然后聚合物就在這些纖維上聚集形成了一層薄薄的鍍層。

“這些被覆蓋的纖維相互纏結,它們之間縫隙中的液體就成為了電解液,”團隊成員之一的JesperEdberg說。整個過程在AdvancedScience期刊中可以看到。

研究者認為這種材料為離子和電子同時賦予導電性創造了新的記錄。它能夠給我們在小型設備上儲存電荷的方法上帶來重大影響,在未來的研究中,它甚至可以為更高容量的電力需求服務。

跟我們現在使用的含有大量金屬和有毒化學品的電池和電容器不一樣,這個能量紙是由簡單的材料制成:可再生的纖維素和現成的高分子聚合物。

根據研究者介紹,這種紙很輕,無需危險的化學品或重金屬,而且還防水?,F在唯一的挑戰是研究出一套工業流程來進行大規模生產。

就像平常的木漿紙一樣,這種材料必須經過脫水程序才能制成片材。如果這個團隊能解決這個問題,再加上商業伙伴的支持,也許在未來我們就能四處看到這種能量紙了。

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