@ 2015.06.03 , 09:04

科学家用木浆做出软电池

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科学家们已经研发出一种新型的高性能存储设备,它具有弹性也非常坚固,还能让我们用更小的空间储存更多的电量。

这种长得像泡沫的电池和超级电容器使用树纤维中的气凝胶材料制作而成,同如今的电池不同,它能被当做3D打印的材料,它也能被做成衣服或汽车车身这类形状。

来自瑞典皇家理工学院和美国斯坦福大学的领衔研究员Max Hamedi在发布会中说:“电池的体积大小有限制,但在3D打印中这种限制被边缘化了。我们不再受到二维空间的约束。我们能在三维空间进行建造,这使得我们能在一个更小的空间里装入更多的电子器件。”

他们的研究成果发表在《自然》杂志上[link]。

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他们研发出来的电池和超级电容器的充放电速度都比市面上的电池快,而这些设备的原料均为木制气凝胶。为了得到这种气凝胶,研发团队首次分解了木纤维(树木中的纤维),使其体积缩小了一百万倍。

接着他们溶解了纳米纤维素并冻□□它,这样水分蒸发时该材料不需经历一个液体状态。等待材料中的分子不再分解之后,它就稳定了下来。

Hamedi表示:“结果显示材料非常坚固、轻且柔软。它看上去有点像床垫中的泡沫,但它要硬得多、轻得多且更透气。你的触摸不会令它碎掉。”

接着研究人员将特制墨水涂在了这种气凝胶的外面,该特制墨水能导电,让这一材料具备电池所需的电属性。

该团队利用这种材料和碳纤维纳米管电极创造出了3D超级电容器和一个混合电池。它们在被压缩百分之七十五的情况下能正常工作,在经历400次充电周期后超级电容器还能稳定工作。

虽然在过去人们认为3D打印的多孔电池实用性不大,但Hamedi认为它实际上比人们想象的更有用。他将这种材料比作人类的一对肺,它们如果展开的话能覆盖一个足球场。你可以尽可能地伸展它们。

当然现在研究仍处于早期阶段,研究人员仍需进一步研究,不过将来它们能被用在当前电池无法适用的领域,由于它们轻且能被弯曲的结构,它们充一次电也能供电动车走更远的距离。

它们还能用在服装上,帮助研发可穿戴电子设备,比如能替你手机充电的T恤。真令人期待。

本文译自 sciencealert,由译者 肌肉桃 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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