紙電池的作用

　　當(dāng)前，電池（battery）重量與壽命一直阻礙電動(dòng)汽車與貨車實(shí)現(xiàn)商業(yè)化發(fā)展。而這種紙電池可用來給電動(dòng)車或混合動(dòng)力車等提供動(dòng)力，有助減輕電子產(chǎn)品的重量，延長產(chǎn)品壽命，以后還有可能帶動(dòng)紙質(zhì)電子產(chǎn)品的問世。

　　科研人員在研究報(bào)告中表示：利用成熟的紙張技術(shù)，將可傳導(dǎo)的紙用作集電器和電極，創(chuàng)造出了一種低成本、輕質(zhì)且高效的能源儲(chǔ)備途徑。

　　斯坦福大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)助理教授、研究報(bào)告的作者之一崔屹說：社會(huì)確實(shí)需要低成本、高效能的能源儲(chǔ)存設(shè)備，例如電池與簡單的超級(jí)電容器等。有朝一日，紙電池可能用于手提電腦、手機(jī)或太陽能板。

　　紙電池的特性

　　用于紙電池的納米材料是很特別的，是直徑極小的一維結(jié)構(gòu)，有助納米材料制成的墨水緊緊粘在紙張上，令電池和超級(jí)電容器非常耐用，紙電容器壽命可能長達(dá)4萬個(gè)充電和放電周期。

　　與傳統(tǒng)電池相同，這種新型電池的組成部分也包括電極、電解液和隔離膜。具體而言，這種新型的紙電池是由植入了電極和電解液的纖維素紙構(gòu)成，其中纖維素紙就起到了隔離物的作用。電極分別是加入纖維素中的碳納米管和覆蓋在纖維素制成的薄膜上的金屬鋰；而電解液就是六氟磷酸鋰溶液。美國倫斯勒理工學(xué)院的科學(xué)家就是通過把電池的三部分綜合到薄薄的一張紙上，而制成了這種新型紙電池。

　　研究顯示，在2伏的電壓下，這種新型紙電池每克能產(chǎn)生10毫安的電流。據(jù)介紹，這種新型的電池除了制作方法創(chuàng)新外，還具有很多重要的特性，比如說柔韌性。這種新型的紙電池由于成分主要是纖維素，因此保持了紙的一些特性，具有較好的柔韌性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)顯示，這種電池對溫度的適應(yīng)能力相當(dāng)強(qiáng)，在-70℃至150℃的溫度區(qū)間都能正常使用。

　　紙電池的市場前景

　　這種紙電池與傳統(tǒng)電池相比，在儲(chǔ)存能源和充電周期壽命方面的表現(xiàn)一樣良好。實(shí)驗(yàn)顯示，將碳納米管紙張放入傳統(tǒng)充電池，可減少20%重量。加州大學(xué)伯克萊分校化學(xué)教授楊培東認(rèn)為，這種技術(shù)可在短期內(nèi)商業(yè)化。

　　哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系的孫克寧教授認(rèn)為，每一種電池都是根據(jù)不同的需要而特別設(shè)計(jì)和發(fā)明的。由于不同的電池有不同的特性，所以某一種電池不可能是萬能的，這種新型紙電池也不例外。

　　新型紙電池作為一種新概念電池，運(yùn)用前景肯定是有的。但是從公布的紙電池的生產(chǎn)方法上看，生產(chǎn)這種紙電池所需要的碳納米管的生產(chǎn)成本很高，不適合大批量生產(chǎn)，因此其實(shí)用性也是有限的。還只能把這種新型紙電池定位為一種探索性研究發(fā)明。由于工藝和其他方面的原因，它并不能替代廣泛使用的其他種類的電池，也不可能在短時(shí)間內(nèi)占有市場。

　　對于筆記本電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)乃至汽車都是一種理想的驅(qū)動(dòng)裝置。因?yàn)榭伤苄詮?qiáng)，這種電池甚至可以被做成車門的形狀。在驅(qū)動(dòng)微型醫(yī)療裝置（譬如心臟起搏器）方面有著其它電池不可比擬的優(yōu)勢。研究者正在努力降低紙電池的成本，期望未來能夠像印刷報(bào)紙那樣，利用印刷技術(shù)大量制造電池。