利用納米管技術,科學家能夠把一張薄薄的紙變成電池。這種紙電池可以用來製造可以彎曲、折疊的電子裝置。

  位於美國紐約的倫瑟萊爾技術學院的研究人員發明的這種裝置與一般的電池不同,它利用一系列由絕緣體隔開的導電板儲存電荷;而通常的電池都是利用化學物質的相互反映來充電和放電的。如此一來,這就好比是電池和電容器的混合體。

  同時呢,它比傳統的電容器還有個優越性。通常來說,電容器無法儲存很多能量。而用無數微小的納米管做電極,就可以大大的增加表面積,從而可以貯存更多的電荷。研究人員們成功的製成了超級電容器——所有這一切都在一張薄薄的紙裏面。

  普史帕拉及(Victor Pushparaj)和他的同事們的另外一項創造是使電池具備可以折疊的特性,這將大大增加電池的適用範圍。他們首先利用化學物質蒸氣沉降的方法讓納米管在硅質底物上生長,然後將氯和植物纖維的混合物噴灑到納米管上,最後表層從硅質底物上揭下來,得到的就是一層僅有幾十微米厚的一張「紙」——外側包著一層碳納米管。

  那麼超級電容器是如何產生的呢?原來,研究人員將兩張附有納米管的紙背對背疊在一起(納米管一側朝外),然後塗上鋁箔層作為電流收集器;當有電流通過時,碳納米管就可以作為電極,而纖維素則可作為絕緣層。

  下一步是折疊電池的製造,方法相似。研究人員以碳納米管作為陰極,在另外一側用鋰噴層作為陽極,再用鋁箔將其包起來收集電流。

  最後,他們把超級電容器和鋰電池疊放在一起,就形成了一個微型混合型電子裝置,其中的電池可以給電容器充電。別忘了,這僅僅還是像一張紙一樣厚。

  但是目前這種裝置還在實驗階段,貯電能力還比不上常規電池,另外可靠性還有待提高。不過,同行們都認為這是個很有前景的發明。據介紹,這種裝置將來可用於需要具備柔韌性的屏幕等設備。◇

文/方洪

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