海藻纤维素电池

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海藻纤维素电池是瑞典科学家用海藻的纤维素制造出了像纸一样纤薄、轻巧、柔韧的电池,它重量轻、体型修长,尽管目前还不适用于日常电器,但已经可以应用于商店及机场的追踪设备,之所以说该电池本质上是纸,是因为它主要由纤维素构成,该电池可在几秒内完成充电,而且充放电100次后的性能也不会出现较大的损耗。

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海藻纤维素电池 概述

       
海藻纤维素电池海藻纤维素电池
海藻纤维素电池,是瑞典科学家用海藻的纤维素制造出了像纸一样纤薄、轻巧、柔韧的电池,可用来追踪产品从产地到货架的行踪,或用来追踪通过机场安检的行李的行踪。电池依靠电化学反应工作,每一个电池包含两个电极(阴极和阳极),这两个电极浸没在电解液中。目前广泛应用于手机和手提电脑中的锂电池的阳极由碳组成,阴极由氧化锂钴组成,其溶在含有锂盐的有机电解液中。当电池被通上电时,电子朝阴极进发,迫使带正电的锂离子远离阴极,进入阳极,当电池放电时,电流让锂离子离开阳极返回到阴极。

海藻纤维素电池 主要特点

       
1、瑞典乌普萨拉大学的阿尔伯特·米兰因和同事发明的电池由海藻中提取的纤维素制成(纸张是由树木或者棉花中提取的纤维素制成)。海藻纤维素的纤维更加纤细,会使电池的表面积更大,使其能够存储更多电荷。

2、纤维本身并不能导电,米兰因团队使用了一种常见的导电聚合物聚吡咯(polypyrrole)来包住纤维。聚吡咯通常为无定型黑色固体,不溶不熔,在200℃时会分解,能导电。研究人员将其浸入海藻纤维中,产生了一个能够导电的混合物。接着,他们在这种合成物中制造出新电池的两极,用浸过盐水的滤纸作为电解质。

海藻纤维素电池 工作原理

       
薄如纸片的纤维素电池薄如纸片的纤维素电池
这种新型电池由两个纤维素电极及夹在其间浸过盐水的滤纸构成,看起来就像一个三明治,两个纤维素电极位于两块载玻片之间。两极上附有铂带与外界形成导电接触。在聚吡咯内发生的化学变化存储和释放电量,分子在其中以两种形态存在,也就是术语所称的“氧化状态”和“还原状态”,当这两种状态的分子形成回路时,即产生电流。该电池可在几秒内完成充电,而且充放电100次后的性能也不会出现较大的损耗。

海藻纤维素电池 应用领域

       
米兰因博士正在为这种科技成果寻找商业“娘家”。目前,海藻电池的效率仅为锂离子电池的三分之一,其虽然还不能替代锂电池,但也有独特的用武之地,既可用于带有小型无线电装置的行李标签,利用发出的信号让行李监管者追踪到行李的位置;也可用于“智能”包装材料,比如带电子显示屏的包装盒。另外,米兰因博士的电池也可为最近研制成功的纸基晶体管组件充电。

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雅虎:瑞典研制出海藻纤维素电池,2009年10月28日
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