鉅大LARGE | 點擊量:1347次 | 2019年03月04日
薄薄一張紙竟然是電池?!
瑞典的科學(xué)家發(fā)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(shè)備里使用的超級電容已經(jīng)差不多了。
這種材料由納米纖維素和一種高分子導(dǎo)電聚合物制成。它能使用,并再充電,可以循環(huán)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(jīng)存在一段時間了,”林雪平大學(xué)有機(jī)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(chǎn)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(zhì)感。無論如何,它也展示了一些像紙的特點,比如強(qiáng)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?zhí)禊Z)。
這支團(tuán)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(jié),它們之間縫隙中的液體就成為了電解液,”團(tuán)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(rèn)為這種材料為離子和電子同時賦予導(dǎo)電性創(chuàng)造了新的記錄。它能夠給我們在小型設(shè)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(wù)。
跟我們現(xiàn)在使用的含有大量金屬和有毒化學(xué)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(xiàn)成的高分子聚合物。
根據(jù)研究者介紹,這種紙很輕,無需危險的化學(xué)品或重金屬,而且還防水?,F(xiàn)在唯一的挑戰(zhàn)是研究出一套工業(yè)流程來進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。
就像平常的木漿紙一樣,這種材料必須經(jīng)過脫水程序才能制成片材。如果這個團(tuán)隊能解決這個問題,再加上商業(yè)伙伴的支持,也許在未來我們就能四處看到這種能量紙了。