1mm厚度26800毫安容量 “紙電池”你知道嗎
2019-08-19 09:25:17 中關(guān)村在線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。
厚度只有零點(diǎn)幾毫米的“紙電池”
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(又稱法拉電池)相媲美。
其實(shí)在2006年，由華人科學(xué)家張霞昌領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)就已設(shè)計(jì)出了世界上第一款“超薄型紙質(zhì)電池”。他們采取電子元件印刷技術(shù)，在半片狀基材上印刷不同功能的漿料，用以構(gòu)成電池的正負(fù)極，并通過(guò)相關(guān)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行放電。
理論上，張霞昌團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的“紙電池”能提供一個(gè)長(zhǎng)期、穩(wěn)定的功率輸出環(huán)境，并能像超級(jí)電容器一樣快速放出高能電量，進(jìn)而彌補(bǔ)傳統(tǒng)電池的多個(gè)短板。
張霞昌表示，在理想狀態(tài)下，單個(gè)“紙電池”的電壓為1.5伏，可通過(guò)串聯(lián)的方式組成更高電壓的電池，且可按照具體要求調(diào)整電池的形狀、大小、厚度以及電池正負(fù)極的位置，以供各類(lèi)電器使用。
甚至能折疊成千紙鶴
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。
這種“紙電池”不含有任何有害化學(xué)物質(zhì)或重金屬
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)。
備受大家關(guān)注的手機(jī)，由于其內(nèi)部鋰電池的特殊物理屬性，機(jī)身過(guò)厚、待機(jī)時(shí)間過(guò)短一直是眾多設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)無(wú)法攻克的技術(shù)難題。而這一切將因“紙電池”柔軟可裁剪的特質(zhì)、纖薄如紙的體型、超大的電容量、穩(wěn)定的輸出功率，隨之迎刃而解。
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