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神奇纸电池可用水激活

  是否存在这样一种可生物降解或易回收的电池,它用纸、锌和在自然界司空见惯的廉价材料制成,还能被水激活?
  据《西班牙人报》网站12月1日报道,这似乎是天方夜谭,是环保主义者的幻想,但它是亚历山大普兰、格扎维埃阿埃比和古斯塔夫尼斯特伦今年7月在英国《科学报告》杂志上发表的研究成果。他们在文章中称,他们成功制造出一种能够产生1。2伏电压(略低于一节5号电池)的电池。
  研究人员在他们的文章中解释说,他们已经成功地为一个带有LCD显示屏的闹钟供电,运行也没出问题。这听起来不是什么丰功伟绩,但如果考虑到光用这些材料所带来的难度,事情就不一样了。
  普兰、阿埃比和尼斯特伦在这本科学杂志上解释说,他们开发出一种一次性纸基电池,旨在减少一次性电子产品对环境的影响,并考虑将其应用在医疗诊断设备、智能运输标签和环境传感器等领域。
  为了便于制造,我们开发出电极和可印刷在纸上的导电油墨,以创造不同形状和尺寸的水激活电池。
  在加水之后,纸质基底利用自身特性加以吸收,从而使电池脱离非活跃状态。单块电池可提供1。2伏的电压。
  这种电池由浸渍过氯化钠的纸制成,尺寸可小至一平方厘米。它的工作原理基于印刷油墨:一种墨水含有石墨薄片,充当阴极;另一种墨水印在纸的另一面,含有锌粉,充当阳极;第三种墨水含有石墨薄片和碳黑,印在纸的两面,覆盖其余两种墨水,并将阴阳两极连接到位于纸的浸蜡一端的两根导线上。
  该研究称:在不舍弃环境友好特点的前提下,我们已经在研究如何进一步提高这种电池的能量密度和功率密度。我们还在研究集成这种电池与其他部件(如传感器)的平台。
  顺着这一思路能想到的主要问题是,由于纤维素或纸张本身的特性,电池可能会在使用过程中变干。研究人员认为,这不会构成一个限制性因素,不过他们也指出需要改进工艺。
  可以确定的是,在放电过程中,电池性能会因纸张逐渐干燥而有所下降,但只要往电池里滴加适量水,它就能继续工作。通过这种做法,电池在第一次被激活两小时后仍能产生0。5伏的电压。
  研究人员说:随着人们对电子垃圾问题的认识不断提高,再加上应用于环境检测和食品监督等的一次性电子产品的出现,对低环境影响电池的需求也就越来越大。
  他们说,这就为非传统的材料和设计创造了新机会,因为它们可以在性能和环境影响之间取得平衡。

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