2009年12月9日

紙電池? 辦公室用紙也可以當作電池的材料

星期一,PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences) 期刊上史丹佛學者發表用辦公用紙取代電池內部的新材料,這款紙電池可以讓40瓦的燈泡維持1個小時。

而它的祕訣就在於使用了奈米碳管以及奈米金屬薄膜。

相較於以前的電池中心軸用的是纖維素,當作傳導的媒介。這次新發明卻讓一般辦公室的紙加強附著力,關鍵在於紙張的結構,裡面密佈著百萬以上交叉孔洞,這個特性可以整個基材更緊密,增加的面積也可以讓墨水更容易附著。這次他們在紙張的兩旁黏附奈米碳管,緊密結合。

其中以紙當作主幹,兩邊的奈米碳管作為電極,浸泡在含有鋰離子的電解液中,在電解液中產生化學反應,進而造成電流,由包裹在奈米碳管的紙收集電流。相較於之前的金屬做為能量儲存裝置,奈米碳管的紙電池更輕巧,只有金屬電池的80%重,甚至可以彎、捲或摺起來 (如下圖:作者之一正在展示這種紙的彈性)。












若有膠帶黏在這種紙上,撕掉膠帶後,奈米碳管也不會被撕掉,這完全是原本塑膠薄膜無法做到,而且紙張上添加的奈米銀管還可以讓傳導性能更好、更容易釋放能量。

以後這個奈米紙電池可以用在鋰電池,用它傳導的特性收集電流或是應用在電動車上。下一步科學家該做的就只有將它量化,不過相信這應該不會很困難,畢竟現在印刷、紙張製造已經高度發展。

「在我們日常生活中的影印紙就可以用來解決未來儲能最好的方法。」作者之一Liangbing Hu這麼說

他也們告訴記者這項技術將繼續改善,並且靈活地應用在不同的表面上,例如:牆。

左上圖是紙張的電顯圖。右上圖是在紙張上增加奈米碳管的圖。

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