美國科學家研制出一種新型電池,可以像油漆一樣噴涂在任何表面,使其變成鋰電池。
這種電池通過在物體表面噴涂化學物質層構成,一共5層,每層形成一個電池組件。
美國萊斯大學的科學家研制出一種具有革命性的新型電池,可以像油漆一樣噴涂在任何表面,使其變成鋰電池。這種電池通過向物體表面噴涂化學物質層形成,可以使用太陽能電池充電,讓小型裝置和家用電器告別笨重的長壽命電池。
據《自然-科學報告》報道,可噴涂電池已在浴室瓷磚上進行測試,能夠產生穩定的2.4伏電壓,同時可使用太陽能電池進行充電。萊斯大學的科學家將這項新技術稱之為“顛覆者”,能夠在將來的某一天對電池產業產生重要影響。
參與可噴涂電池研究的普利科爾·阿加亞恩博士表示:“這項技術意味著傳統電池將讓位于更靈活同時更具創新性的新型電池,允許所有新設計成為一種可能,同時實現電量存儲裝置的集成化。最近,科學家進行了大量有趣的研究,改變電源的形態和設計。我們的研究成果是朝著這個方向邁出的重要一步。”
此項研究由萊斯大學研究生尼拉姆·辛格領導。他們用了數小時制作和混合涂料,而后將其噴涂到瓷磚表面,形成5個不同的層,這些層構成了電池的組件——兩個電流收集器、一個陰極、一個陽極以及夾在中間的聚合物隔膜。測試中,9個噴涂在浴室瓷磚上的鋰電池進行并聯連接,其中一個覆蓋太陽能電池。太陽能電池將實驗室的燈光轉化成電量,為鋰電池充電。
瓷磚完成噴涂后,研究人員注入電解液,而后進行熱封和充電。完全充電后,這組電池能夠讓一組排列成萊斯英文名稱“RICE”的發光二極管亮6個小時。測試中,它們能夠產生穩定的2.4伏電壓。辛格說:“隔膜的作用非常關鍵,我們遇到的最大挑戰是如何實現隔膜的機械穩定性。我們發現納米管和陰極層結合得非常緊密,不過,如果隔膜的機械性能不穩定,它們就會從基板上脫落。將這種電池按比例放大可提供大量電量。噴涂是一道司空見慣的工業工序,這也就意味著可噴涂電池技術很容易融入工業設計和產品。”目前,研究小組已經為這項技術申請專利。辛格說:“我們認為這項技術將扮演‘顛覆者’的角色。”