一片“紙電池”點亮一盞燈可彎曲可降解

美國科學家12日宣布﹐他們已發明出一種紙電池。這種電池分量極輕﹐可以隨意彎曲﹐並且能夠生物降解。

這項研發成果刊登在最新一期《國家科學院學報》月刊上。專家預計﹐它將在消費電子用品領域引起“軒然大波”。

可以疊成任何形狀

科學家研發出的紙電池模型面積很小﹐人們用拇指和食指就可以拈起它﹐但它卻可以發出2.5伏電壓﹐足以發動一個小型風扇或點亮一盞燈。這種紙電池還可以通過疊加的方式提高電壓﹐來給任何電器供電。

紙電池由美國倫斯勒理工學院的師生們發明。羅伯特‧林哈特是學院生物工藝學和跨學科研究中心教授﹐也是紙電池項目組的一員。他說﹕“我們已經嘗試 過疊加10片紙電池﹐但是誰說我們不能疊加500片。它們經得起卷﹑折﹑裁剪﹐還能疊成你想要的任何形狀。真是有無限創新可能。”

研究人員說﹐紙電池有望替代現在消費電子用品領域常用的鋰電池。鋰電池是一種可充電電池﹐在筆記本電腦﹑數碼相機﹑手機﹐甚至混合燃料動力車發動 機上都有廣泛運用。但為了使這些電子產品功能更強大﹐攜帶更方便﹐科學家們從未放棄過尋找更輕便﹑更高效電池的念頭。紙電池便是一次新突破。

靈感來源于學生實驗

和其它電池不同﹐紙電池是一個整體﹐而非不同部件拼湊而成。紙電池的電極為碳納米管﹐電解液為含鐵溶液﹐電極和電解液均被“嵌”在紙中﹐紙中的纖維素則具有隔離膜的作用。

林哈特說﹐這一構想最初來源于他的學生們。他們試圖把紙溶解﹐制成用于滲析儀器的膜。與此同時﹐倫斯勒理工學院材料科學系普裡克爾‧阿加延教授的學生也正嘗試用聚合物制造碳納米管復合材料。

兩組研究人員合作後意識到﹐可以用紙代替聚合物來制造碳納米管復合材料。

兩個研究小組合作制造出了薄如“紙”的復合材料。對于這種一面黑﹐一面白的新型材料﹐有人調侃說“看上去有幾分像電池”。研究人員從這句話中萌生靈感﹐18個月後成功制造出紙電池模型。

希望將來能“印刷”紙電池

阿加延教授預言﹐紙電池潛力無限。例如﹐紙電池可以和太陽能電池結合起來﹐儲存電量﹐待到需要時才發電﹔還可以利用紙電池的原理制造出一種特殊車門﹐在汽車運行中提供電能。

但馬裡蘭大學工程學教授彼得‧科菲納斯認為﹐這一設想“造價高昂”。

他說﹕“這種可變形電池的好處是﹐你可以隨意卷曲它。然而﹐碳納米管十分昂貴。所以從商業角度來看﹐如果你想大量生產這種電池﹐成本非常高。而且它看上去並不比市場上現有的電池和超級電容器好用多少。”

但即便這樣﹐科菲納斯也不得不承認﹐可變形電池確有巨大潛力。

林哈特的研究小組制造的紙電池模型成本低廉﹐目前他們正在致力于尋找大批量生產廉價紙電池的途徑。他們希望﹐將來能像印刷報紙那樣“印刷”紙電池。