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新型“能源纸”储能性能出众

2015-12-07 09:38 来源:科技日报

  一张长宽不过15厘米、厚度不到1毫米的“纸”,电容可以达到1法拉,可媲美目前市场上的超级电容器。这就是瑞典林雪平大学有机电子实验室的研究人员与丹麦和美国同行合作开发出的新材料——储能能力出众的“能源纸”,其由纳米纤维素和导电聚合物制成,可反复充电数百次,每次充电只需要几秒钟。

  据每日科学网近日报道,这种“能源纸”的外观和感觉有点像塑料材质,研究人员甚至拿它折了一只天鹅,证明它也具有一定的强度。为了研制这种新材料,他们用高压水将纤维素分成直径仅20纳米的纤维,当将纳米纤维素和一种带电聚合物放入水溶液中时,带电聚合物会形成一个很薄的涂层覆盖住纤维素。这些纳米纤维素纠缠在一起,而空隙中的液体可以充当电解质。

  新材料同时传导离子和电子的电导率创下了新纪录,这也是它储能性能优异的原因。与目前市场上的电池和电容器不同,“能源纸”所用的原材料非常简单,无需危险化学品或重金属,并且还有重量轻、防水等特性。

  “能源纸”也像普通纸一样,制造过程中需要进行脱水处理。目前的挑战是要开发一套工业规模的工艺来完成脱水流程。该研究成果已发表在《先进科学》杂志上。瑞典战略研究基金会将为这项研究拨款,资助他们继续研发可生产这种“能源纸”的造纸机。

(责任编辑:王蔚)

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