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美出低成本透明鋰離子電池

時間:2013/8/19閱讀:651
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美出低成本透明鋰離子電池http://www.3121000.com/st38642

美國科學家在一期《美國國家科學院院刊》上指出,他們出了一種透明的鋰離子電池,其柔韌性非常好,而且,成本與常規電池相當,有望在消費電子領域“大展拳腳”。

此前,已有幾家公司成功出部分透明的電子產品,比如數字相框和具有透明鍵盤的手機。然而,由于電池中關鍵的活躍材料迄今還無法成透明狀或用透明材料替代,全透明的電子書閱讀器或手機還沒問世。現在,斯坦福大學材料與工程系副教授崔藝(音譯)和其研究生楊遠(音譯)出了一款“透明的鋰離子電池”,讓全透明手機離人們更近了一步。

該透明電池的電極為網格狀架構,網格中每條線的寬度約為35微米(人眼的分辨能力介于50到100微米之間,如果材料小于50微米,人眼看來它就是透明的),因為單條線如此細小,光會穿過網絡線之間的透明縫隙,整個網眼區域看起來就是透明的。

為該透明電池,崔藝和楊遠設計出精巧*的三步過程。首先,他們選定了透明而有彈性的化合物聚二甲硅氧烷(PDMS),替代銅或鋁等不透明的常規材料。PDMS非常便宜,但它不導電,為此,他們將PDMS倒進硅模型中出了網格狀的溝槽,然后讓金屬薄膜產生的蒸汽飄在溝槽上方,出了一個導電層。隨后,他們將包含有納米級有效電極材料的溶液倒入溝槽中出了電極。接下來,楊遠對一種凝膠電解液進行了改變,使其既做電解液又做分離器。因為普通電池中被用來做分離器的材料都不透明,因此,這是關鍵的一步。

通過將新的透明的電解液地放置在兩個電極之間,崔藝和楊遠出了一塊功能性的透明電池,而且,可以通過添加多層讓透明電池體型更大、功能更強。

只要網線能地匹配,透明性就能一直保持。光傳輸測試顯示,該電池在可見光中的透明性為62%;三個電池層疊在一起的透明性為60%,而且,整個電池非常柔軟。更重要的是,其成本同常規電池一樣。

楊遠說:“*的限制是,這種透明電池的能量密度比普通鋰電池低,同鎳鎘電池差不多。”大多數手提電腦和手機都由鋰電池提供電力;鎳鎘電池主要用于數碼相機和其他能量密度較小的設備上。不過,該透明電池的能量密度可以通過改進材料性能而不斷完善。

崔藝已為該電池申請了,并樂觀地表示,透明電池對基礎研究非常重要;我們也希望同蘋果公司合作,讓人們在未來能擁有透明的蘋果手機。

 

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