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新材料|纸电池?折叠屏手机都渴望突破的瓶颈,可能在这里

发表时间:2019/3/12

随着三星Galaxy Fold、华为Mate X、柔派FlexPai等折叠手机问世,折叠屏幕在带来极佳视觉艺术效果的同时,机身厚度、待机时间仍是目前难以攻克的问题,其主要原因之一是电池体积和容量的限制,这也是限制电动汽车、无人机等续航能力的主要原因之一。因此,研究像纸一样薄并且可折叠的超级电容器受到了学术界的广泛关注,以下介绍几项代表性成果。



瑞典林雪平大学

瑞典林雪平大学的科学家通过合理配比一种导电聚合物及纳米纤维素和甘油等物质,研制出了一种新型的高效纸电池。一张直径15 cm的“纸电池”可储存1法拉电容,其能量密度甚至可以和锂离子电池相媲美,同时纸电池的寿命延长了近2倍。在测试中,这种新型纸电池在至少2000次充、放电之后仍没有损耗。




同时,这种纸电池具有纸张一样的柔软特性,具有防水功能,而且不含有任何有害物质或重金属。其重量轻、寿命长的特性,在下一代超薄、易曲的电子设备中具有广阔的潜力,甚至带动纸质电子产品的问世,应用于智能手机、智能手表、笔记本电脑和电视中。该研究团队还获得了瑞典战略研究基金会约2.74亿人民币的资助,用于研发和量产化的整体实现。


美国伦斯勒理工学院

伦斯勒理工学院的研究人员通过在多孔石墨烯网内部缺陷诱导电镀金属锂,可防止锂枝晶的生长,从而提高电池的安全性。这种电池避免了传统电池会产生的金属、锂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。开发者表示,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,可作为智能卡片、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。



美国斯坦福大学

斯坦福大学的科学家通过在纸上涂刷由银和碳纳米材料制成的墨水,制成的“纸电池”有望成为一种全新的轻型高效蓄能方法。这种墨水也可以附着在单壁碳纳米管和镀银纳米线薄膜上。初步研究发现,利用硅纳米线制成的电池,效率是现有笔记本电脑等锂离子电池的10倍。科研人员表示,这种电池可以用来给电动车和混合动力车供电,有助于减轻电子产品的重量,延长使用寿命。




(来源:纺织导报官微)