美科学家近日研制成功一种纸般轻薄又十分柔韧的电池。该种电池有望成为一种集柔韧、便宜及环保于一身的新型能源。相关
论文在线发表于本周的《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。
传统的电池具有三个要素：由阴阳离子组成的电解液、两个由不同材料构成的电极以及一个能让阴阳离子通过向相反方向运动的隔离膜。很多科学家都曾试图制造体积更小、更柔韧的电池，但均未取得大的突破。很大一部分原因在于，很难将电池的这几个要素组合到更薄的材料中去。
在最新的研究中，美国伦斯勒理工学院（Rensselaer Polytechnic Institute）的化学家Robert Linhardt、材料学家Pulickel Ajayan以及工程师Omkaram Nalamasu领导研究小组将纤维素作为了新的实验对象。他们将用来造纸的纤维素溶解在盐溶液里，加入碳纳米管并使混合物干燥。由此产生一种似纸的薄膜，一面为白色，另一面因含有碳纳米管而呈现黑色。研究小组接下来用六氟磷酸锂（lithium hexafluorophosphate）溶液将纤维素浸湿，并用金属锂覆盖薄膜的白色面。一种新型纸电池诞生了，碳纳米管和金属锂分别代表两个电极，所用溶液提供了电解液，而纤维素的作用就类似于隔离膜。
在2伏的电压下，这种新型纸电池每克能产生10毫安的电流。研究人员用这种电池能够带动电扇及点亮二极管灯泡。若将多个这种电池叠放在一起，能量也会成倍增加。Linhardt表示，与其它类的柔韧电池不同，这种纸电池是十分完整的。
这种电池的好处还有很多。在-70—150摄氏度的温度区间，它都能正常使用。它保留了纸的柔韧性，又因为90％都是纤维素，所以批量生产将十分便宜。另外，它的毒性很小，很适合在起搏器等医疗器械上使用。
加拿大艾伯特大学的电子工程师Sandipan Pramanik对此项发明评价甚高，称其十分鼓舞人心。他认为，该种新型电池也将会给手机和笔记本电脑提供更好的能源，不过研究人员还需要找到一种合适的大规模生产的方法。（科学网 梅进/编译）
东方网8月15日消息：美国科学家12日宣布，他们已发明出一种纸电池。这种电池分量极轻，可以随意弯曲，并且能够生物降解。
这项研发成果刊登在最新一期《国家科学院学报》月刊上。专家预计，它将在消费电子用品领域引起“轩然大波”。
超薄
它可以做成任何你喜欢的样子
科学家研发出的纸电池模型面积很小，人们用拇指和食指就可以拈起它，但它却可以发出2．5伏电压，足以发动一个小型风扇或点亮一盏灯。这种纸电池还可以通过叠加的方式提高电压，来给任何电器供电。
纸电池由美国伦斯勒理工学院的师生们发明。罗伯特·林哈特是学院生物工艺学和跨学科研究中心教授，也是纸电池项目组的一员。他说：“你只要把它们像纸张一样一张一张地叠加，就可以增加输出功率。我们已经试验增加了10张后的效果，就算增加到500张也没有什么困难的。而且这种材质可弯曲、折叠、剪裁，总之它可以做成任何你喜欢的样子，所以它有无穷的设计可能性。”
研究人员说，纸电池有望替代现在消费电子用品领域常用的锂电池。
原理
以制造出一种特殊车门
和其它电池不同，纸电池是一个整体，而非不同部件拼凑而成。研究人员用碳纳米管来替代常规电池中的电极，用离子液体替代电池中的电解液，而这些碳纳米管则被嵌入到纤维素中，也就是我们平时看的纸中的植物细胞。纤维素具有隔离膜的作用。而且这种电池可以生物降解。
伦斯勒理工学院材料科学系普里克尔·阿加延教授预言，纸电池潜力无限。例如，纸电池可以和太阳能电池结合起来，储存电量，待到需要时才发电；还可以利用纸电池的原理制造出一种特殊车门，在汽车运行中提供电能。
潜力
像印报纸那样“印”电池
但马里兰大学工程学教授彼得·科菲纳斯认为，这一设想“造价高昂”。他说：“碳纳米管十分昂贵。所以从商业角度来看，这种电池成本非常高。而且它看上去并不比市场上现有的电池和超级电容器好用多少。”
即便这样，科菲纳斯也不得不承认，可变形电池确有巨大潜力。这种电池保留了纸的柔韧性，又因为90%都是纤维素，所以批量生产将十分便宜。另外，它的毒性很小，很适合在起搏器等医疗器械上使用。
林哈特的研究小组正在致力于寻找大批量生产廉价纸电池的途径。他们希望，将来能像印刷报纸那样“印刷”纸电池。
美国研究员周一宣布说，他们已经发明了一种超轻薄，灵活，而又可降解的电池。它的厚度就像一张纸一样，这个发明对创造消费类电子产品绝对大有益处。
除了采用纳米技术外，这些研究者们还摸透了如何压缩，重新包装锂离子电池到一张纸大小的方法。早先的原型装置只有拇指到食指的距离大小，却已经能产生出2.5伏特的电压，足以驱动一台小风扇，或者一个小灯泡。其发明者称，该电池可以叠加构成一定规模的电量，而这样就可以带动任何电子设备。
“你只要把它们像纸张一样一张一张的叠加，就可以增加输出功率”美国壬色列理工学院生物化学系教授Robert Linhardt这样告诉记者。“我们已经试验增加了10张后的效果，就算增加到500张也没有什么困难的。而且这种材质可弯曲，折叠，总之它可以做成任何你喜欢的样子，所以它有无穷的设计可能性”
今天大多数使用电池的设备都依靠锂离子电池来供电，如笔记本电脑，数码相机，手机，甚至电动汽车和混合动力汽车。但是作为与其他部件一样，制造商们也在不断的寻求方法使这些电池可以变的更紧凑，更长效，以使自己制造的产品功能更强更便携。
这些科学家们发明的基础是使用碳纳米管，他们用碳纳米管来替代常规电池中电极，用离子液体替代电池中的电解液，而这些碳纳米管则被嵌入到纤维素中，也就是我们平时看的报纸中的植物细胞。尽管所采用的材料价格并不昂贵，但是这个小组仍在努力工作研究如何在大批量生产时候能更加节省成本。他们希望最终成品能像报纸印刷一样简单。
美国研究人员13日公布了一项最新的科研成果，他们发现纸张也可以像电池一样，为人类提供电力。未来，这些纸电池的动力甚至可能来自人体的汗液或血液，而这些纸电池也有望为植入人体内的各种装置发电。
据报道，美国伦斯勒理工学院的材料科学家普利克尔·阿加延表示：“等我们彻底解决这一技术之后，我们基本上就可以印制电池和超级电容器了。”阿加延说：“我们认为，这项技术正是目前的能源市场和电力行业所需要的，而电力行业一直在寻找更小更轻的能源。”
为了制造这种纸电池，研究人员首先将日常使用的普通纸张浸入碳纳米管中。这种碳纳米管的长度只有十亿分之一米，只相当于一个DNA的直径。浸入这种碳纳米管后，普通纸张就变成了黑色，并容易导电。当把普通电池中的电解质浸透这些黑色纸张后，这些纸张就变成了能发电的电池。
研究人员表示，通过这种方式制造出的一张纸电池，能够为许多手电筒的节能灯提供电力。此外，科学家还利用这种纸电池研制出其他提供能源的方式，比如目前普通运用于电动车中的超级电容器。这种超级电容器能够使电动车辆运行更长时间。
能经受很大温度变化
不仅如此，这些纸电池还能使用不同类型的电解质，甚至是人体内的含盐分液体，如汗液和血液。如果这一科技突破能够变成现实，未来它在生物学和医学方面将有许多新的应用。这些纸电池还能像复印纸一样被叠成厚厚的一叠，当许多纸电池同时工作时，将输出更多电力。
这些纸张不仅轻薄，而且能被弯曲折叠成不同形状，甚至还能经受很大的温度变化。有研究者称：“无论是零下70多摄氏度，还是170多摄氏度，无论是在南极还是在死亡谷，它们都能起作用。” 根据研究人员的设想，人们未来将通过一种类似印报机的装置，来大规模地印制这种纸电池。
作者：
2007-8-15