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“纸电池”厚度不到1毫米电容量却有26800毫安到底有哪些黑科技?

发布时间:2019-10-28 15:04 来源:未知 编辑:admin

  其实,瑞典林雪平(Linkoping)大学研究团队早在三四年前,就已经成功研制出了纸电池Power Paper。当时,Power Paper可谓是林雪平大学有机电子实验室科学家的心血结晶,而最近研发出来的Power Paper纸电池则是科学团队的“改进”成果,他们意图要创造一种既便宜、环保、可充电,又体积小的超级电池。

  目前不只是瑞典林雪平大学在研究纸电池,还有美国伦斯勒理工学院、斯坦福大学等高校,以及中国台湾辉能科技公司等企业也在研究这种新能源电池。纸电池作为新型电池,在还未实现量产与普及之前,读者在此可以提前简单了解一下这种能源电池。

  纸电池是一种灵活、重量轻的像“纸张”一样的电池装置,按照一般配比方法,它主要是由纤维素纸加入硬化的碳纳米组成,再通过离子液体作为电解质制成。纸电池是可以折叠的,也可以根据需要进行切割,并且不会对其完整性和效率造成任何损害。如果使用许多组件将纸电池制成单个单元则会变得更加节能。目前有唾液供电纸电池、细菌燃料纸电池、可生物降解纸电池等创新性纸电池。

  在日常生活中,主要运用在电子产品中的化学电池有很多缺点,比如寿命有限、容易泄漏和污染环境等;燃料电池又成本高且不易便携;太阳能电池则缺乏通用性。但纸电池就不会有这些基本问题,它是一种超薄、重量轻、可充电、可生物降解、防漏、无毒的灵活储能装置,不仅环保效果好,还具有成本效益,而且可以重复使用和回收利用,明显优于传统常规电池。

  纸电池可以运用到各个领域中。并且由于它是新能源电池技术,还可以减小运用上这种电池设备的尺寸和重量。据研究,纸电池在电子产品、医学、汽车和飞机等方面都能够运用。

  纸电池可以运用到电子产品中,例如移动电话、计算器、笔记本电脑、数码相机以及各种无线通信设备(鼠标、蓝牙、键盘、扬声器和耳机等)。纸电池替代碱性电池,可以减轻笔记本电脑、移动电话等设备重量,还可以延长这些电子产品的寿命。

  目前不只是瑞典林雪平大学在研究纸电池,还有美国伦斯勒理工学院、斯坦福大学等高校,以及中国台湾辉能科技公司等企业也在研究这种新能源电池。纸电池作为新型电池,在还未实现量产与普及之前,读者在此可以提前简单了解一下这种能源电池。

  在日常生活中,主要运用在电子产品中的化学电池有很多缺点,比如寿命有限、容易泄漏和污染环境等;燃料电池又成本高且不易便携;太阳能电池则缺乏通用性。

  但纸电池就不会有这些基本问题,它是一种超薄、重量轻、可充电、可生物降解、防漏、无毒的灵活储能装置,不仅环保效果好,还具有成本效益,而且可以重复使用和回收利用,明显优于传统常规电池。

  纸电池可以运用到电子产品中,例如移动电话、计算器、笔记本电脑、数码相机以及各种无线通信设备(鼠标、蓝牙、键盘、扬声器和耳机等)。纸电池替代碱性电池,可以减轻笔记本电脑、移动电话等设备重量,还可以延长这些电子产品的寿命。

  若是220年前发明出第一块“电池”的亚历山德罗·伏特能看到这款厚度不到1毫米、大小比不过一张A4纸、电容量却足足有26800毫安的“纸电池”,应该也会发出这样的感慨吧!

  这款由瑞典林雪平大学研制的“纸电池”(powerpaper),虽然身材小巧、体型纤薄,其容量却是普通手机电池的8至10倍,能够毫不费力地为使用者提供长效稳定的电量输出。该电池经2000次以上放电测试,并没出现明显损耗,使用寿命是锂电池的2倍。

  由于这款“纸电池”的制作材料是一种由纳米纤维合成的特殊物质,所以其质地非常柔软,手感与普通纸张类似。而且,在高压水柱的作用下,工程师可将这种“纸”的纤维缩小至20纳米厚度,仅为人类头发直径的1/5000。它还具备极佳的延展性和稳固性,可在多次折叠后依然保持良好的放电状态。

  其实在2006年,由华人科学家张霞昌领导的科研团队就已设计出了世界上第一款“超薄型纸质电池”。他们采取电子元件印刷技术,在半片状基材上印刷不同功能的浆料,用以构成电池的正负极,并通过相关化学反应进行放电。理论上,张霞昌团队设计的“纸电池”能提供一个长期、稳定的功率输出环境,并能像超级电容器一样快速放出高能电量,进而弥补传统电池的多个短板。

  “传统电池是将数个单独的组件立体组合起来的,而‘纸电池’是通过印刷技术将所有部件印刷在单一的结构内,让其功效更高。”张霞昌表示,在理想状态下,单个“纸电池”的电压为1.5伏,可通过串联的方式组成更高电压的电池,且可按照具体要求调整电池的形状、大小、厚度以及电池正负极的位置,以供各类电器使用。

  由于当时一些技术手段尚未成熟,部分技术瓶颈一时难以攻克,导致该电池放电时间不长、功率不大,尚不能广泛应用于数码相机、手机、手表等中、大电子类产品当中,只是计划应用于功耗较小的“射频识别”领域。

  随着电子技术的不断进步,新式电子产品如折叠式手机、折叠式手表、超薄便携式电脑不断问世,“纸电池”技术也在不断改进创新,向市场需求靠拢。

  依据张霞昌团队的设计理念,结合最新的技术手段,由瑞典林雪平大学Xavier Crispin教授领导的研究团队研制的最新“纸电池”,从稳定性和实用性上都有了质的飞跃。此外,这种通过导电聚合物涂层封装出来的“纸电池”不仅能防水,还能反复充电上百次,每次充电也只需数秒钟即可。

  比如,备受大家关注的手机,由于其内部锂电池的特殊物理属性,机身过厚、待机时间过短一直是众多设计团队无法攻克的技术难题。而这一切将因“纸电池”柔软可裁剪的特质、纤薄如纸的体型、超大的电容量、稳定的输出功率,随之迎刃而解。

  除此之外,各国高度重视的军事领域也必将张开双臂纳其入怀。也许在不远的将来,战场上各类装载了“纸电池”的便携电台、基站、作战指挥系统会更加小巧轻便;由“纸电池”驱动的战车将会摆脱笨重的传统能源而变得更加迅捷轻便;医疗救护分队也不必考虑电源问题,在一沓“纸电池”的帮助下能完成一台手术;

  还只是概念,而且也没有有价值的信息披露,吹嘘成分过多,瞧他说的,没有化学品加入,更环保,仅碗口大小就可以达到惊人的电量,足是锂电池的一千倍,实在是难以置信,即使是当下很热的石墨烯电池,其比容量也做不到那么多。

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