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纸电池性能研究

时间:2018-03-03 11:50来源:未知 作者:admin 点击:
用于纸电池的纳米材料是很特别的,是直径极小的一维结构,有助纳米材料制成的墨水紧紧粘在纸张上,令电池和超级电容器非常耐用,纸电容器寿命可能长达4万个充电和放电周期。

    与传统电池相同,这种新型电池的组成部分也包括电极电解液和隔离膜。具体而言,这种新型的纸电池是由植入了电极和电解液的纤维素纸构成,其中纤维素纸就起到了隔离物的作用。电极分别是加入纤维素中的碳纳米管和覆盖在纤维素制成的薄膜上的金属锂;而电解液就是六氟磷酸锂溶液。美国伦斯勒理工学院的科学家就是通过把电池的三部分综合到薄薄的一张纸上,而制成了这种新型纸电池


         

    由美国伦斯勒理工学院的几位科学家研制出来的一种薄如纸片,可剪裁、能折叠的轻型"纸电池"引起了人们的关注。认为,由于这种纸电池具有诸多的性能,因此将会成为一种新型的能源存储设备。这种电池避免了传统电池会产生的金属、及碱性化合物泄漏问题,对环境无害,可作为一般的家庭废物加以处理。开发公司表示,这种电池价格也十分便宜,当能够实现批量生产时,售价仅为一美分。这种电池可作为智能卡、音乐贺卡和电子报纸等的电源,并可用于RFID(射频识别)电子标签。随着RFID技术的迅速发展,这种纸质电池的潜在市场未来有望达到几十亿美元。

         

    美国加利福尼亚州斯坦福大学的科学家在报告中说,他们已经成功地把涂上一层银碳纳米材料的纸转变成"纸电池",有望成为一种全新的轻型高效蓄能的方法。帮助涂层附着在纸上的同一特性使它附着在单壁碳纳米管和镀银纳米线薄膜上。初步的研究发现,利用硅纳米线制成的电池,效率是用来给笔记本电脑等装置供电的锂离子电池的10倍。

         

    其效率之高,所储存的电能可以和市场上最好的超级电容电池相媲美。这是一种由纳米纤维素--与应用在纸张中的纤维素类似--制成的材料。在高压水柱的作用下,这种"纸"的纤维能做到只有20纳米厚,相比之下,人的头发直径约为100000纳米,是该纤维厚度的5000倍。在纳米纤维的外层,覆盖着一层溶解在水溶液里的带电聚苯乙烯塑料。
    研究显示,在2伏的电压下,这种新型纸电池每克能产生10毫安的电流。据介绍,这种新型的电池除了制作方法创新外,还具有很多重要的特性,比如说柔韧性。这种新型的纸电池由于成分主要是纤维素,新型纸电池制作方法是比较特殊,但是它不完全是电池,也有保持了纸本身的特性,呈现出来好的柔韧性,让纸电池能够随意的弯曲,与目前电池的呆板化完全的不同,而且它的适应能力也是非常好,在-70℃至150℃温度之间都能够正常的使用,适应能力非常的强


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