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美出低成本透明锂离子电池

2013年08月19日 10:04上海研生生化试剂有限公司点击量:575

美出低成本透明锂离子电池https://www.afzhan.com/st38642

美国科学家在一期《美国国家科学院院刊》上指出,他们出了一种透明的锂离子电池,其柔韧性非常好,而且,成本与常规电池相当,有望在消费电子领域“大展拳脚”。

此前,已有几家公司成功出部分透明的电子产品,比如数字相框和具有透明键盘的手机。然而,由于电池中关键的活跃材料迄今还无法成透明状或用透明材料替代,全透明的电子书阅读器或手机还没问世。现在,斯坦福大学材料与工程系副教授崔艺(音译)和其研究生杨远(音译)出了一款“透明的锂离子电池”,让全透明手机离人们更近了一步。

该透明电池的电极为网格状架构,网格中每条线的宽度约为35微米(人眼的分辨能力介于50到100微米之间,如果材料小于50微米,人眼看来它就是透明的),因为单条线如此细小,光会穿过网络线之间的透明缝隙,整个网眼区域看起来就是透明的。

为该透明电池,崔艺和杨远设计出精巧*的三步过程。首先,他们选定了透明而有弹性的化合物聚二甲硅氧烷(PDMS),替代铜或铝等不透明的常规材料。PDMS非常便宜,但它不导电,为此,他们将PDMS倒进硅模型中出了网格状的沟槽,然后让金属薄膜产生的蒸汽飘在沟槽上方,出了一个导电层。随后,他们将包含有纳米级有效电极材料的溶液倒入沟槽中出了电极。接下来,杨远对一种凝胶电解液进行了改变,使其既做电解液又做分离器。因为普通电池中被用来做分离器的材料都不透明,因此,这是关键的一步。

通过将新的透明的电解液地放置在两个电极之间,崔艺和杨远出了一块功能性的透明电池,而且,可以通过添加多层让透明电池体型更大、功能更强。

只要网线能地匹配,透明性就能一直保持。光传输测试显示,该电池在可见光中的透明性为62%;三个电池层叠在一起的透明性为60%,而且,整个电池非常柔软。更重要的是,其成本同常规电池一样。

杨远说:“*的限制是,这种透明电池的能量密度比普通锂电池低,同镍镉电池差不多。”大多数手提电脑和手机都由锂电池提供电力;镍镉电池主要用于数码相机和其他能量密度较小的设备上。不过,该透明电池的能量密度可以通过改进材料性能而不断完善。

崔艺已为该电池申请了,并乐观地表示,透明电池对基础研究非常重要;我们也希望同苹果公司合作,让人们在未来能拥有透明的苹果手机。

 

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