美國研發(fā)出低成本柔韌性好透明鋰離子電池

　　據美國物理學(xué)家組織網(wǎng)7月25日報道，美國科學(xué)家在最新一期《美國國家科學(xué)院院刊》上指出，他們研發(fā)出了一種透明的鋰離子電池，其柔韌性非常好，而且，成本與常規電池相當，有望在消費電子領(lǐng)域“大展拳腳”。

　　此前，已有幾家公司成功制造出部分透明的電子產(chǎn)品，比如數字相框和具有透明鍵盤(pán)的手機。然而，由于電池中關(guān)鍵的活躍材料迄今還無(wú)法制造成透明狀或用透明材料替代，全透明的電子書(shū)閱讀器或手機還沒(méi)問(wèn)世?，F在，斯坦福大學(xué)材料與工程系副教授崔藝(音譯)和其研究生楊遠(音譯)研發(fā)出了一款“透明的鋰離子電池”，讓全透明手機離人們更近了一步。

　　該透明電池的電極為網(wǎng)格狀架構，網(wǎng)格中每條線(xiàn)的寬度約為35微米(人眼的分辨能力介于50到100微米之間，如果材料小于50微米，人眼看來(lái)它就是透明的)，因為單條線(xiàn)如此細小，光會(huì )穿過(guò)網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)之間的透明縫隙，整個(gè)網(wǎng)眼區域看起來(lái)就是透明的。

　　為制造該透明電池，崔藝和楊遠設計出精巧獨特的三步過(guò)程。首先，他們選定了透明而有彈性的化合物聚二甲硅氧烷(PDMS)，替代銅或鋁等不透明的常規材料。PDMS非常便宜，但它不導電，為此，他們將PDMS倒進(jìn)硅模型中制造出了網(wǎng)格狀的溝槽，然后讓金屬薄膜產(chǎn)生的蒸汽飄在溝槽上方，制造出了一個(gè)導電層。隨后，他們將包含有納米級有效電極材料的溶液倒入溝槽中制造出了電極。接下來(lái)，楊遠對一種凝膠電解液進(jìn)行了改變，使其既做電解液又做分離器。因為普通電池中被用來(lái)做分離器的材料都不透明，因此，這是關(guān)鍵的一步。

　　通過(guò)將新的透明的電解液精確地放置在兩個(gè)電極之間，崔藝和楊遠制造出了一塊功能性的透明電池，而且，可以通過(guò)添加多層讓透明電池體型更大、功能更強。

　　只要網(wǎng)線(xiàn)能精確地匹配，透明性就能一直保持。光傳輸測試顯示，該電池在可見(jiàn)光中的透明性為62%;三個(gè)電池層疊在一起的透明性為60%，而且，整個(gè)電池非常柔軟。更重要的是，其成本同常規電池一樣。

　　楊遠說(shuō)：“唯一的限制是，這種透明電池的能量密度比普通鋰電池低，同鎳鎘電池差不多。”大多數手提電腦和手機都由鋰電池提供電力;鎳鎘電池主要用于數碼相機和其他能量密度較小的設備上。不過(guò)，該透明電池的能量密度可以通過(guò)改進(jìn)材料性能而不斷完善。

　　崔藝已為該電池申請了專(zhuān)利，并樂(lè )觀(guān)地表示， 透明電池對基礎研究非常重要;我們也希望同蘋(píng)果公司合作，讓人們在未來(lái)能擁有透明的蘋(píng)果手機。