焦点速递!用水便可激活 纸电池能堪重任吗


【资料图】

电池是我们日常生活中经常用的储能设备之一,同时也是现代科技产品中非常重要的一部分。但即便如此,电池依旧存在许多问题,其中大部分还和环境有着密切的联系,尤其是一次性电池。甚至从某种程度上来说,一次性电池目前存在的回收难题和环境负面影响仍是其目前迫切需要解决的问题。那么是否存在一种环境友好并且廉价好用的可回收电池呢?

放在过去,这可能是天方夜谭,但是最近却真的有科学家实现了“不可能完成的任务”,将纸制作成了一种“神奇电池”。

在今年7月的《科学报告》杂志上,刊登了这样一项新的研究成果。亚历山大·普兰、格扎维埃·阿埃比和古斯塔夫·尼斯特伦合作,开发出了一种特殊的电极以及可以印刷在纸上的导电油墨,并使用纸、锌和在自然界司空见惯的廉价材料,成功制造出了一种水激活电池。并且这种电池的电量达到了1.2伏,虽然低于一节五号电池,但是已经足够为一个带有LCD显示屏的闹钟进行供电。

而这种电池的原理解释起来也并不复杂。首先纸电池“纸”的部分事先用氯化钠浸渍过,这部分可以理解成传统电池的电解液。而“电极”部分则是前文中提到的特殊导电油墨。充当阴极的墨水中含有石墨薄片,充当阳极的墨水中含有锌粉,两种墨水分别印刷在纸的两面,并用含有石墨薄片和碳黑的墨水覆盖,使两级相连。这时候“墨水-纸-墨水”就构成了传统电池的结构了。由于纸本身就具备吸水性,因此当这种电池接触到水之后,结构被完全联通激活,并开始工作。

不过这种电池也存在许多的问题。就原理本身而言,因为需要纸张处于湿润的状态才能保持放电,因此在干燥的环境或者温度较高的环境中,电池的续航能力会有所下降,而即便是在正常使用中,由于电池性能会因纸张逐渐干燥而有所下降,所以也要适当的滴加水来保持其正常工作。仅从这点来说就已经和电池的初衷有所违背了。此外,由于工作环境需要水,因此对于一些不能接触水的电路制品来说,这种电池也毫无用武空间。而从技术发展的角度来说,这种电池的能量密度和功率密度显然还有很大的上升空间,需要进一步研究来突破。

但即便如此,我们也无法否认这项成果的价值。一方面这项技术为电子垃圾的回收与利用提供了新的思路,是可持续发展大背景下,人们对于一次性电子产品的新尝试;另一方面,通过在非传统材料上实现传统性能,为后续电池的开发提供了新的思路,同时特殊的电极油墨也具备一定的应用前景。至于纸电池未来会不会肩负起“实用性”的重任,就看这项技术能否解决现存的矛盾,并参与到产品的设计中去了。

关键词: 有所下降 技术发展

来源:化工仪器网
编辑:GY653

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