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新手已上路木蟲 (職業(yè)作家)
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可充電“紙電池”研究取得新進(jìn)展 已有3人參與
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通過(guò)百萬(wàn)計(jì)的納米纖維、并結(jié)合導(dǎo)電聚合物涂層封裝,科學(xué)家們已經(jīng)創(chuàng)建出了可以存儲(chǔ)大量電荷的“紙電池”(powerpaper)。其能夠反復(fù)充電上百次,且充電只需數(shù)秒鐘。它重量非常輕,創(chuàng)建過(guò)程中無(wú)需加入有毒化學(xué)物質(zhì)或重金屬。最終,它將能夠?yàn)楦鞣N設(shè)備提供多種形式的可再生能源。瑞典林雪平大學(xué)(LinköpingUniversity)有機(jī)電子實(shí)驗(yàn)室稱,除了保留普通紙張的特點(diǎn),‘紙電池’還擁有一定的可塑性。 科學(xué)家們已經(jīng)創(chuàng)建出了能夠儲(chǔ)存大量電能的‘電池紙’,其擁有輕量、極薄、可折疊等特性,或有朝一日為現(xiàn)代超薄的電子設(shè)備提供電能。 研究人員們展示了‘紙電池’的靈活性與強(qiáng)度,甚至表示可以用‘一張紙’來(lái)折疊處紙鶴。只需一張寬15cm、厚0.1mm的新型‘紙電池’,就可以存儲(chǔ)1法拉電容的電荷(類似于超級(jí)電容器)。 該實(shí)驗(yàn)室拿下了四個(gè)世界級(jí)的超級(jí)電容器記錄——[1]最高有機(jī)電子的電荷與電容量(1庫(kù)倫2法拉)；[2]測(cè)得最高的有機(jī)導(dǎo)體電流(1安培)；[3]最高同時(shí)進(jìn)行的離子與電子能量；[4]最高晶體管跨導(dǎo)。 有機(jī)電子實(shí)驗(yàn)室的部分研究人員(最右為XavierCrispin)。 有機(jī)電子學(xué)教授XavierCrispin表示:“電容器形式的薄膜,其存在已有一段時(shí)間。而我們所做的,就是將這種材料以三維形式生產(chǎn)出來(lái),我們可以造出厚厚的紙片”。 其主要構(gòu)建材料為納米纖維素(nanocellulose),即將纖維素分解成直徑大約20nm的纖維。然后將這些納米纖維素浸泡在含有帶電聚合物PEDOT  SS的溶液中。在實(shí)驗(yàn)室中混合‘紙電池’的JesperEdberg和IsakEngquist。 瑞典林雪平大學(xué)博士生JesperEdberg稱:“覆蓋的纖維纏結(jié)在一起,空隙中的液體則作為電解液”。這種紙電池?fù)碛刑厥獾哪芰績(jī)?chǔ)存能力,研究人員們將繼續(xù)研究,以開(kāi)發(fā)出更高的容量。 新款紙電池的制備工作,與使用纖維紙漿的傳統(tǒng)紙張一樣(脫水方式相同),但最大的挑戰(zhàn)是如何在工業(yè)化中適應(yīng)這一過(guò)程。 將‘紙電池’倒在培養(yǎng)皿上。 Berggren教授表示:“與KTH、Acreo和Innventia攜手,我們剛剛從瑞典戰(zhàn)略研究基金會(huì)那里拿到了3400萬(wàn)克朗的資金,以繼續(xù)探索合理的生產(chǎn)方法,即一款面向紙電池的造紙機(jī)”。 自2012年以來(lái),這項(xiàng)研究一直受到了Knut和AliceWallenberg基金會(huì)的資助。此外,該項(xiàng)目還包括了來(lái)自瑞典皇家理工學(xué)院、Innventia、丹麥技術(shù)大學(xué)、以及肯塔基大學(xué)的研究人員。 有關(guān)這項(xiàng)研究的詳細(xì)內(nèi)容,已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《先進(jìn)科學(xué)》(AdvancedScience)期刊上。 |
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4樓2016-10-19 08:40:01
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