將平板電腦折疊塞進口袋、隨身穿戴血糖儀……這些都可能因如紙般輕薄與彎折的電池成爲現實。
南洋理工大學範紅金教授與李碩祐助理教授的團隊研發新型“紙電池”,通過將電池電極印在紙上,使電池具有紙的輕薄和折疊性。
部分被削也能正常運作
這種紙電池只有0.4毫米厚,約等于兩根頭發的厚度。不同于市面上的锂電池,紙電池就算被折疊或部分削去,也能正常運作。根據需求,它還能被制造成不同的形狀。
有了這些性能,它能爲可折疊電子設備與可穿戴醫療設備供電,從而突破這些新興行業供電困難的瓶頸,爲人們的生活帶來便捷。
範紅金說,紙電池能革新電子及醫療行業。“或許有一天,手機是如此之薄及服貼,以至我們能把手機戴在皮膚上。”
紙電池主要利用鋅等便宜、産量大的金屬,避開锂等價格高、愈發稀缺的材料。因此,同等電量的紙電池造價比锂電池低至少10%。
目前市面上的锂電池因有毒、易燃、難以降解,需要單獨棄置和處理。據李碩祐介紹,紙電池內所有材料可生物降解,不需要額外的鋁或塑料外殼。根據他們的實驗,耗盡電的紙電池在土壤中一個月內便可完全降解。這不僅帶來方便,也降低對環境的影響。
範紅金說,將電池電極印在紙上的技術其實早已成熟,團隊的創舉在于優化印在紙上的電極“墨”用量。
“就像是書法,墨太多,紙會爛;墨太少,滲不透。把握這個度是實驗成功的關鍵。”
目前,紙電池仍在實驗室測試階段。範紅金坦言,紙電池很難在已成規模的锂電池市場中競爭;但是,紙電池在市場上具有獨特優勢,有潛力被運用于印刷型電子産品和自然環境中的能源儲存系統等。