技術(shù)前沿:透明鋰離子電池,全透明手機(jī)

“全透明手機(jī)”  

“全透明手機(jī)”

  美國(guó)科學(xué)家在最新一期《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上指出,他們研發(fā)出了一種透明的鋰離子電池,其柔韌性非常好,而且,成本與常規(guī)電池相當(dāng),有望在消費(fèi)電子領(lǐng)域“大展拳腳”。

  此前,已有幾家公司成功制造出部分透明的電子產(chǎn)品,比如數(shù)字相框和具有透明鍵盤的手機(jī)。然而,由于電池中關(guān)鍵的活躍材料迄今還無(wú)法制造成透明狀或用透明材料替代,全透明的電子書閱讀器或手機(jī)還沒(méi)問(wèn)世,F(xiàn)在,斯坦福大學(xué)材料與工程系副教授崔藝(音譯)和其研究生楊遠(yuǎn)(音譯)研發(fā)出了一款“透明的鋰離子電池”,讓全透明手機(jī)離人們更近了一步。

  該透明電池的電極為網(wǎng)格狀架構(gòu),網(wǎng)格中每條線的寬度約為35微米(人眼的分辨能力介于50到100微米之間,如果材料小于50微米,人眼看來(lái)它就是透明的),因?yàn)閱螚l線如此細(xì)小,光會(huì)穿過(guò)網(wǎng)絡(luò)線之間的透明縫隙,整個(gè)網(wǎng)眼區(qū)域看起來(lái)就是透明的。

  為制造該透明電池,崔藝和楊遠(yuǎn)設(shè)計(jì)出精巧獨(dú)特的三步過(guò)程。首先,他們選定了透明而有彈性的化合物聚二甲硅氧烷(PDMS),替代銅或鋁等不透明的常規(guī)材料。PDMS非常便宜,但它不導(dǎo)電,為此,他們將PDMS倒進(jìn)硅模型中制造出了網(wǎng)格狀的溝槽,然后讓金屬薄膜產(chǎn)生的蒸汽飄在溝槽上方,制造出了一個(gè)導(dǎo)電層。隨后,他們將包含有納米級(jí)有效電極材料的溶液倒入溝槽中制造出了電極。接下來(lái),楊遠(yuǎn)對(duì)一種凝膠電解液進(jìn)行了改變,使其既做電解液又做分離器。因?yàn)槠胀姵刂斜挥脕?lái)做分離器的材料都不透明,因此,這是關(guān)鍵的一步。

 

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