新型电池通体透明

    美国斯坦福大学材料科学及工程系副教授崔屹关注着透明电子器件的领域，他看到这里的进展有些不平衡。那些主要的电子元件，如晶体管、显示器和一些电路都有了透明版，“一眼就能看穿”；而似乎还没有人花时间和精力去研制透明的电源。而少了透明电池，怎么可能做出完全透明的电子设备呢。于是，崔屹和他的两位研究生就动手做了一个。　　　　使电子器件透明，有好几种方法。比如使它非常薄，薄到人的眼睛看不到；也可以用众多微型部件以分布式排列构成电子元件，而每个微型部件本身小到肉眼看不见。　　　　拿电池来说，其他部分都不难“瘦身”而变得透明；困难的是电极的处理，让它变得超薄吧，电极就不再是能量密集型了，储存不了实际使用中需要的足够能量。今年前，的确两度有人曾研制过透明电池，但因为能量密度低，储存的电力不能正常驱动手机等电子产品而放弃。　　　　崔和团队选择了另一种方法改变电极的结构。他们将电极处理成一种超细的网格，其中每条线的宽度约为35微米，这是肉眼看不见的。因为肉眼分辨的极限值在50至100微米之间，如果网络线小于50微米，光会从线间的缝隙穿过，人眼看它就是透明的。通过计算他们得出结论，有这样的方法是可以构建高能量电池的，只要在整个网格中有足够的电极材料分布，电池可容纳可观的电量。　　　　使用光刻方法可以完成网格的制备，这是相对简单的。他们以柔软、透明、有弹性的聚二甲基硅氧烷（PDMS）材料构成了网状框架。只需要在两层这样的网状框架之间填充电极材料，就可以构成完整的电池。在本案中，他们是用凝胶电解质（当然它也是透明的）填充，整体用塑料封装之后，“一眼就能看穿”的电池就完成了。　　　　在实验室中已用这样的电池为一个小LED灯供电。崔认为，透明电池的能量密度应该是同样大小常规电池的一半左右，而现在的样机只相当于早期镍镉电池的水平。但他有信心将其提高一个数量级，方法是改进原型设计中的低效率部分，以及采用电池层叠的方式。他认为发明透明电池有多重意义，科研人员能用光学手段探测和分析电池内部的反应；电子业界可以追求全透明电子产品；而消费者则可等着拿全透明的手机炫酷。团队认为透明电池有望在2到4年内完成商品化，具体所需的时间视电池的大小而异。

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