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技术前沿:透明锂离子电池,全透明手机

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"全透明手机"

  美国科学家在最新一期《美国国家科学院院刊》上指出,他们研发出了一种透明的锂离子电池,其柔韧性非常好,而且,成本与常规电池相当,有望在消费电子领域"大展拳脚"。

  此前,已有几家公司成功制造出部分透明的电子产品,比如数字相框和具有透明键盘的手机。然而,由于电池中关键的活跃材料迄今还无法制造成透明状或用透明材料替代,全透明的电子书阅读器或手机还没问世。现在,斯坦福大学材料与工程系副教授崔艺(音译)和其研究生杨远(音译)研发出了一款"透明的锂离子电池",让全透明手机离人们更近了一步。

  该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(人眼的分辨能力介于50到100微米之间,如果材料小于50微米,人眼看来它就是透明的),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。

  为制造该透明电池,崔艺和杨远设计出精巧独特的三步过程。首先,他们选定了透明而有弹性的化合物聚二甲硅氧烷(PDMS),替代铜或铝等不透明的常规材料。PDMS非常便宜,但它不导电,为此,他们将PDMS倒进硅模型中制造出了网格状的沟槽,然后让金属薄膜产生的蒸汽飘在沟槽上方,制造出了一个导电层。随后,他们将包含有纳米级有效电极材料的溶液倒入沟槽中制造出了电极。接下来,杨远对一种凝胶电解液进行了改变,使其既做电解液又做分离器。因为普通电池中被用来做分离器的材料都不透明,因此,这是关键的一步。

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