左：電子顯微鏡掃描下的普通紙張,；右：涂上碳納米管墨水的紙張。

　　【CPP114】訊：紙張時(shí)候已經(jīng)過(guò)氣?據(jù)美國(guó)《連線》科學(xué)(Wired Science)報(bào)道,，科學(xué)家們已經(jīng)用近乎辦公室普通用紙的紙張,，加上一些碳和銀的納米材料，制成了電池和超電容器,。

　　這項(xiàng)研究結(jié)果拉近了人們與超輕型、可打印電池之間的距離,，此類電池將有望制成模片,，植入電腦、手機(jī)或太陽(yáng)能電池板使用,。該研究日前發(fā)表于《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》(Proceedings of the National Academy of Sciences),。

　　美國(guó)紐約州特洛伊市倫斯勒理工學(xué)院(Rensselaer Polytechnic Institute)研究員羅伯特·林哈德(Robert Linhardt)表示：“能量?jī)?chǔ)備是解決能源問(wèn)題的重要方面之一。”而這種基于紙張的電池設(shè)備性能優(yōu)良,。

　　該成果聯(lián)合研究人員、斯坦福大學(xué)助理教授崔屹(Yi Cui)解釋說(shuō),，“紙電池”之所以性能優(yōu)良,，主要是由于紙的多孔性：從納米層次而言，紙好似纖維交錯(cuò)形成的矩陣,。其寬廣的表面積有利于墨水吸附,，該種特性對(duì)于碳納米管墨水同樣適用。當(dāng)碳納米管墨水與紙張接觸,，碳納米管可能正好利用靜電力“緊緊吸附在(紙)纖維素上”,。

　　“紙電池”裝置中,，紙張就像是支架,，而碳納米管則充當(dāng)電極,，與電解液中的電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。納米管紙張組合使傳統(tǒng)依靠金屬的儲(chǔ)能裝置可以選用更輕型的材料進(jìn)行存貯,。

　　研究員們通過(guò)以下程序來(lái)制作可彎曲、可卷折,、可傳導(dǎo)的紙張：首先準(zhǔn)備兩張已涂滿碳納米管墨水的紙張;然后將一張未經(jīng)處理的紙放在這兩張紙中間;最后將這三層紙放在電解液中,。研究員們強(qiáng)調(diào)，傳統(tǒng)上利用塑料薄膜制成的儲(chǔ)能材料被膠帶粘住再撕開(kāi)時(shí),，上面的電解涂層就會(huì)被同時(shí)帶走;而這種“紙電池”儲(chǔ)能材料,，用膠帶粘住撕開(kāi)，上面的碳納米管墨水涂層不會(huì)被粘走,。另外,，使用銀質(zhì)納米線也可以使紙張導(dǎo)電。

　　據(jù)估算,，涂有1千克碳納米管墨水的“紙電池”(即導(dǎo)電紙),，可以使一只40瓦功率的電燈泡持續(xù)發(fā)光1小時(shí),。因此，“紙電池”與傳統(tǒng)基于塑料等材料的扁平儲(chǔ)能裝置相比,，具有更高能效,。此外，科學(xué)家們還利用導(dǎo)電紙來(lái)收集鋰離子電池內(nèi)的電流,，為發(fā)光二極管供能,。

　　據(jù)崔屹介紹，盡管過(guò)去也發(fā)明了用纖維素作為可導(dǎo)電材料支架的方法,，但此次還是第一次采用普通紙張作為導(dǎo)電材料,。下一步要做的就是大規(guī)模推廣這一技術(shù)。崔屹表示,，這不會(huì)是個(gè)問(wèn)題,，因?yàn)樵旒埿g(shù)、印刷術(shù)都已經(jīng)很成熟,。

 

       【點(diǎn)擊查看更多精彩內(nèi)容】

        相關(guān)新聞:

　　納米材料讓印刷制版跟污染說(shuō)拜拜
　　鴻盛數(shù)碼納米墨水獲國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)
　　全球納米材料市場(chǎng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)