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科学家研制出海藻纤维素电池

  科学家研制出海藻纤维素细胞

  最近,瑞典科学家利用海藻纤维素制造纸状的薄型轻质柔性电池,可以用来追踪产品从货架到达货架的位置,或追踪通过机场安全检查的行李的下落。相关研究发表在最新一期的“纳米快报”上。依靠电化学反应池的工作,每个电池包括两个电极(阴极和阳极),两个电极都浸在电解液中。目前在移动电话和笔记本电脑中广泛使用的锂电池包括由碳制成的阳极和由溶解在含有锂盐的有机电解质中的钴酸锂制成的阴极。当电池通电时,电子向阴极移动,迫使带正电的锂离子离开阴极进入阳极,当电池放电时让锂离子离开阳极并返回阴极。瑞典乌普萨拉大学阿尔伯特·米兰因电池和同事发明的海藻是由纤维素(由树木或棉花纤维素提取的)制成的。海藻纤维素纤维更细长,会使电池更多的表面积,以便它可以存储更多的电荷。然而,纤维本身不导电,米兰使用普通的聚吡咯(一种导电聚合物)来包裹纤维。聚吡咯通常是无定形的黑色固体,不溶于水不溶解,在200℃时会分解,能导电。研究人员将其浸入海藻纤维中以形成导电混合物。接下来,使用盐水浸渍滤纸作为电解质,在组合物中制造新电池的两极。由两个纤维素电极和夹在它们之间的滤纸组成的新电池看起来像一个三明治,并且两个纤维素电极位于两个载玻片之间。与外界连接的铂极化形成导电接点。在聚吡咯中发生的化学变化可以储存和释放电荷,其中分子以两种形式存在,即“氧化态”和“还原态”。当这两种状态的分子形成一个电路,即产生电流。电池可以在几秒钟内完成充电,100次充放电后性能不会出现较大的损失。米兰正在寻找这个科学成就的商业“少女”。目前,海藻电池的效率只有锂离子电池的三分之一,虽然它不能替代锂电池,但也有独特的用处,无论是对于小型行李标签还是小型无线电设备,使用信号发送行李托管人追踪行李的位置;它也可以用于“智能”包装,如带电子显示屏的盒子。此外,米兰博士的电池还收取最近开发的纸质晶体管元件

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