华人师生研发出透明锂电池

yangqiji

2011年07月27日 法制晚报
7 b9 \7 T) m( H3 z　　华人师生 研发出透明锂电池
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; V0 i9 [; b& U, \6 \　　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

　　在不久的将来，人们就能拥有透明的手机或电子阅读器了。

" U& O5 O: W0 c% y　　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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6 i0 s8 @1 i8 s　　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。

7 c$ f/ S8 ~* l　　转换思路
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& Z7 H9 b$ X8 _　　网格状的电极 让肉眼看不见
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# H5 j/ W5 z7 z; _) \4 g& `% `　　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。

　　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。

1 V" ]; U; U! _- z8 p8 T5 G! s　　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。

* e- l& U0 B: K5 S* ?　　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。”
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5 Z$ ?# u) s8 }3 l　　精巧设计

　　选定弹性材料 制作透明电解液

　　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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0 m) D+ V3 X# q. Q& Z　　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。

　　“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%。
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　　发明者团队

　　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

　　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
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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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2 s# R& b9 ]9 V　　成本低可弯曲

$ N6 v2 [* b$ s; ~　　手机戴手腕上有望成真

) y5 w, r, E7 g# H5 m　　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。
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　　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”。
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( ]3 D& M+ M! V  D3 R$ E8 ^　　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
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