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2011年07月27日 法制晚报% h. J' W2 q8 j+ g7 ]
华人师生 研发出透明锂电池; a5 B2 z, n7 Z' m( B6 ~0 }
5 c& @$ B2 _/ F6 ?: G 外形如同“透明的纱窗” 柔软度高可弯曲 有望应用于电子领域
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; A5 I4 K( c3 D; A# T2 A4 a 在不久的将来，人们就能拥有透明的手机或电子阅读器了。 B0 |+ ~6 A1 q/ K
# Y8 d) l5 T# j; {& o0 u2 G; m 据《美国科学院院刊》今晨报道，美国斯坦福大学三位华人师生研发出透明锂离子电池，为全透明电子产品的诞生扫除了最后一个障碍。
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透明电池的外形如同“透明的纱窗”，是由斯坦福大学材料科学及工程系副教授崔屹和他的博士生杨远、胡良兵等研究人员最近在实验室里完成的，它兼具多项功能和特点，功率强大，柔软度好，时尚且价廉。
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转换思路. m) b# _; |* h0 t3 W3 O! X
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网格状的电极 让肉眼看不见( T% K& c, J& l$ v4 P
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此前，已有几家公司成功制造出部分透明的电子产品，然而，电池中关键的活跃材料无法制造成透明状。! [, Q) |* i3 g9 a
+ w7 a. v' s2 y8 m0 M 一位日本学者和美国南加州大学教授曾分别在2007年和2009年研制出透明电池，但其能量密度和储存电力尚不能提供手机等电子产品的正常使用，全透明电子设备还只是概念阶段。2 _* B% a( s- |; t' ]2 ~9 v
7 Y1 s4 A6 l" ]5 Q; L 崔屹的研究团队转换思路，通过改变电极结构的方法，让这种关键材料变得让肉眼看不见。他们研发出的透明电池的电极为网格状架构，网格中每条线的宽度约为35微米，因为单条线如此细小，光会穿过网络线之间的透明缝隙，整个网眼区域看起来就是透明的。3 e2 u; P: M: Z# z) b8 \" `
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杨远解释说：“人的肉眼分辨极限在50至100微米之间，如果材料小于50微米，人眼看它就是透明的。”! X9 D" p$ _/ q# P" R9 N" _/ |
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精巧设计( b% g3 O: ~5 \: N1 j$ k- ~; Y! A
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选定弹性材料 制作透明电解液
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( q4 Y% _+ [: Q& J F 为制造该透明电池，崔屹的团队做出了精巧的设计。首先，他们选定了透明而有弹性的化合物聚二甲硅氧烷，替代铜或铝等不透明的常规材料。接下来，他们将一种凝胶电解液进行了改进，使其既做电解液又做分离器。
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通过将新的透明的电解液精确地放置在两个电极之间， 崔屹的研究团队制造出了一块功能性的透明电池，而且，可以通过添加多层让透明电池的体积更大、功能更强。只要网线能精确地匹配，透明性就能一直保持。
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- U! s$ X6 {9 f7 c% w “很多层纱窗放在一起，仍然是一片薄薄的透明纱窗。这样透明度没有降低，但能提供的电量却可以不断累加，达到常规电子产品的要求。”杨远说。光传输测试显示，该电池在可见光中的透明性为62%；三个电池层叠在一起的透明性为60%。+ J' T% F: v9 h7 e
( ]" O! ]8 f+ D) a& D0 \$ Q6 u" E 发明者团队
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崔屹：35岁，广西人，1996年毕业于中国科技大学化学系。本科毕业后赴美，在哈佛大学化学系攻读纳米应用专业博士，现任美国斯坦福大学材料科学及工程系副教授。2003年获美国米勒杰出青年科学家奖，拥有纳米传感器等多项专利发明* O. q& u/ ?8 U
2 P/ C3 i0 E& M! R B: l, V0 v 杨远(崔屹的学生)：2003年就读于北京大学物理学院。2007年获得美国斯坦福大学全额奖学金并赴美攻读博士学位, ~- a+ F! K1 `- z% p! F! L1 v
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胡良兵(崔屹的学生)：2002年从中国科学技术大学毕业后，赴美国加州大学洛杉矶分校攻读物理学，2007年获得博士学位
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质地柔软
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成本低可弯曲6 n' a$ ^& x9 f3 T$ f. s% c
+ S+ q Q7 J2 s! R; ?) T" x7 V, i 手机戴手腕上有望成真) G, j' L! ?8 K
0 l5 l6 B9 y% L% Z; }0 p) ? 这款锂离子电池非常柔软，并可以弯曲，为概念手机的诞生提供了可能性，“把手机戴在手腕上”有望成真。
6 G) a3 X* y( ^$ v$ W2 ^' j
/ s. ^. |7 I3 ]5 [2 V 最重要的是它的成本与常规电池相当，有望在消费电子领域“大展拳脚”。) i( s% o% X9 T. |' p2 F! C
) ^) t5 D4 p4 p' c4 w 对于透明电池的诞生，崔屹乐观地表示，此项发明具有多重意义，对科学界来说，可以用光学手段来探测和分析电池里的反应；对于业界来说，全透明电子产品指日可待；而对消费者来说，“想象一下，拥有一款全透明的手机多酷吧！”
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文/实习记者 程磊 实习生 蒋伊晋3 m, r) K, i X9 G- D, |
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雷达卡
发表于 2011-7-28 08:21
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