利用纳米管技术,科学家能够把一张薄薄的纸变成电池。这种纸电池可以用来制造可以弯曲、折叠的电子装置。 

位于美国纽约的伦瑟莱尔技术学院的研究人员发明的这种装置与一般的电池不同,它利用一系列由绝缘体隔开的导电板储存电荷;而通常的电池都是利用化学物质的相互反映来充电和放电的。如此一来,这就好比是电池和电容器的混合体。 

同时呢,它比传统的电容器还有个优越性。通常来说,电容器无法储存很多能量。而用无数微小的纳米管做电极,就可以大大的增加表面积,从而可以贮存更多的电荷。研究人员们成功的制成了超级电容器--所有这一切都在一张薄薄的纸里面。


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可折叠纸装置问世 融电池电容器于一身

伦瑟莱尔技术学院发明的可折叠纸电池。(法新社)

文 ◎ 方洪

利用纳米管技术,科学家能够把一张薄薄的纸变成电池。这种纸电池可以用来制造可以弯曲、折叠的电子装置。 

位于美国纽约的伦瑟莱尔技术学院的研究人员发明的这种装置与一般的电池不同,它利用一系列由绝缘体隔开的导电板储存电荷;而通常的电池都是利用化学物质的相互反映来充电和放电的。如此一来,这就好比是电池和电容器的混合体。 

同时呢,它比传统的电容器还有个优越性。通常来说,电容器无法储存很多能量。而用无数微小的纳米管做电极,就可以大大的增加表面积,从而可以贮存更多的电荷。研究人员们成功的制成了超级电容器--所有这一切都在一张薄薄的纸里面。 

普史帕拉及(Victor Pushparaj)和他的同事们的另外一项创造是使电池具备可以折叠的特性,这将大大增加电池的适用范围。他们首先利用化学物质蒸气沉降的方法让纳米管在硅质底物上生长。然后将氯和植物纤维的混合物喷洒到纳米管上;最后表层从硅质底物上揭下来,得到的就是一层仅有几十微米厚的一张“纸”--外侧包着一层碳纳米管。 

那么超级电容器是如何产生的呢?原来,研究人员将两张附有纳米管的纸背对背叠在一起(纳米管一侧朝外),然后涂上铝箔层作为电流收集器。当有电流通过时,碳纳米管就可以作为电极,而纤维素则可作为绝缘层。 

下一步是折叠电池的制造,方法类似。研究人员以碳纳米管作为阴极,在另外一侧用锂喷层作为阳极。最后用铝箔将其包起来收集电流。 

最后,他们把超级电容器和锂电池叠放在一起,就形成了一个微型混合型电子装置,其中的电池可以给电容器充电。别忘了,这仅仅还是像一张纸一样厚。 

但是目前这种装置还在实验阶段,贮点能力还比不上常规电池,另外可靠性还有待提高。不过,同行们都认为这是个很有前景的发明。据介绍,这种装置将来可用于需要具备柔韧性的屏幕等设备。◇

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