“纸电池”厚度不到1毫米，电容量却有26800毫安，到底有哪些黑科技

1. “纸电池”厚度不到1毫米，电容量却有26800毫安，到底有哪些黑科技

“真是难以置信！”
若是220年前发明出第一块“电池”的亚历山德罗·伏特能看到这款厚度不到1毫米、大小比不过一张A4纸、电容量却足足有26800毫安的“纸电池”，应该也会发出这样的感慨吧！
这款由瑞典林雪平大学研制的“纸电池”（powerpaper），虽然身材小巧、体型纤薄，其容量却是普通手机电池的8至10倍，能够毫不费力地为使用者提供长效稳定的电量输出。该电池经2000次以上放电测试，并没出现明显损耗，使用寿命是锂电池的2倍。

由于这款“纸电池”的制作材料是一种由纳米纤维合成的特殊物质，所以其质地非常柔软，手感与普通纸张类似。而且，在高压水柱的作用下，工程师可将这种“纸”的纤维缩小至20纳米厚度，仅为人类头发直径的1/5000。它还具备极佳的延展性和稳固性，可在多次折叠后依然保持良好的放电状态。
其实在2006年，由华人科学家张霞昌领导的科研团队就已设计出了世界上第一款“超薄型纸质电池”。他们采取电子元件印刷技术，在半片状基材上印刷不同功能的浆料，用以构成电池的正负极，并通过相关化学反应进行放电。理论上，张霞昌团队设计的“纸电池”能提供一个长期、稳定的功率输出环境，并能像超级电容器一样快速放出高能电量，进而弥补传统电池的多个短板。

“传统电池是将数个单独的组件立体组合起来的，而‘纸电池’是通过印刷技术将所有部件印刷在单一的结构内，让其功效更高。”张霞昌表示，在理想状态下，单个“纸电池”的电压为1.5伏，可通过串联的方式组成更高电压的电池，且可按照具体要求调整电池的形状、大小、厚度以及电池正负极的位置，以供各类电器使用。
由于当时一些技术手段尚未成熟，部分技术瓶颈一时难以攻克，导致该电池放电时间不长、功率不大，尚不能广泛应用于数码相机、手机、手表等中、大电子类产品当中，只是计划应用于功耗较小的“射频识别”领域。
随着电子技术的不断进步，新式电子产品如折叠式手机、折叠式手表、超薄便携式电脑不断问世，“纸电池”技术也在不断改进创新，向市场需求靠拢。
依据张霞昌团队的设计理念，结合最新的技术手段，由瑞典林雪平大学Xavier Crispin教授领导的研究团队研制的最新“纸电池”，从稳定性和实用性上都有了质的飞跃。此外，这种通过导电聚合物涂层封装出来的“纸电池”不仅能防水，还能反复充电上百次，每次充电也只需数秒钟即可。

那么，集众多优点于一身的“纸电池”到底能给我们带来哪些变化呢？
比如，备受大家关注的手机，由于其内部锂电池的特殊物理属性，机身过厚、待机时间过短一直是众多设计团队无法攻克的技术难题。而这一切将因“纸电池”柔软可裁剪的特质、纤薄如纸的体型、超大的电容量、稳定的输出功率，随之迎刃而解。
除此之外，各国高度重视的军事领域也必将张开双臂纳其入怀。也许在不远的将来，战场上各类装载了“纸电池”的便携电台、基站、作战指挥系统会更加小巧轻便；由“纸电池”驱动的战车将会摆脱笨重的传统能源而变得更加迅捷轻便；医疗救护分队也不必考虑电源问题，在一沓“纸电池”的帮助下能完成一台手术；

2. “纸电池”厚度相当于A4纸

3. 纸电池的性能数据

用于纸电池的纳米材料是很特别的，是直径极小的一维结构，有助纳米材料制成的墨水紧紧粘在纸张上，令电池和超级电容器非常耐用，纸电容器寿命可能长达4万个充电和放电周期。与传统电池相同，这种新型电池的组成部分也包括电极、电解液和隔离膜。具体而言，这种新型的纸电池是由植入了电极和电解液的纤维素纸构成，其中纤维素纸就起到了隔离物的作用。电极分别是加入纤维素中的碳纳米管和覆盖在纤维素制成的薄膜上的金属锂；而电解液就是六氟磷酸锂溶液。美国伦斯勒理工学院的科学家就是通过把电池的三部分综合到薄薄的一张纸上，而制成了这种新型纸电池。研究显示，在2伏的电压下，这种新型纸电池每克能产生10毫安的电流。据介绍，这种新型的电池除了制作方法创新外，还具有很多重要的特性，比如说柔韧性。这种新型的纸电池由于成分主要是纤维素，因此保持了纸的一些特性，具有较好的柔韧性。根据实验显示，这种电池对温度的适应能力相当强，在-70℃至150℃的温度区间都能正常使用。