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纸片手机指日可待:“能量纸”来了
2016-01-03 23:08:33  出处:澎湃   编辑:随心   点击可以复制本篇文章的标题和链接

瑞典的科学家发明了一种他们称作“能量纸”的材料,这种薄薄的像纸一样的材料有着非凡的储存电量的能力。

一片直径15厘米,厚度不到0.5厘米的“能量纸”能够储存1法拉电容,这跟如今电子设备里使用的超级电容已经差不多了。这种材料由纳米纤维素和一种高分子导电聚合物制成,它能使用并再充电,可以循环操作几百次。最好的地方在于,它只需几秒钟就可以重新充满电。

纸片手机指日可待:“能量纸”来了

“其实,薄膜型的电容器已经研发出一段时间了,”林雪平大学(Linköping University)有机电子实验室的研究者Xavier Crispin说,“我们所做的是把这种材料做成立体材料,我们能生产厚片。”

研究者们所提及的这种材料看起来像黑色纸张,但是摸起来却感觉更有塑料质感。无论如何,它也展示了一些像纸的特点,比如强度,它可以用来做成折纸作品(研究者们显然很陶醉于此,他们用这个折了一个纸天鹅)。

这支团队通过使用高压水把纤维素纤维分解开制作了这些材料。这些纤维的直径只有20纳米,被加入到包含有带电聚合物的水溶剂中。然后聚合物就在这些纤维上聚集形成了一层薄薄的镀层。

“这些被覆盖的纤维相互缠结,它们之间缝隙中的液体就成为了电解液。”团队成员之一的Jesper Edberg说。整个过程可以在科学杂志《Advanced Science》期刊中看到。

研究者认为这种材料为离子和电子同时赋予导电性,它能够给在小型设备储存电荷的方法带来重大影响,在未来的研究中,它甚至可以为更高容量的电力需求服务。跟现在使用的含有大量金属和有毒化学品的电池和电容器不一样,这个能量纸是由简单的材料制成:可再生的纤维素和现成的高分子聚合物。

根据研究者介绍,这种片材很轻,无需危险的化学品或重金属原料,而且还防水。现在唯一的挑战是研究出一套工业流程来进行大规模生产。就像平常的木浆纸一样,这种材料必须经过脱水程序才能制成片材。如果研究团队能解决这个问题,再加上商业伙伴的支持,也许在未来就能到处看到这种能量纸了。

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