新型“能源紙”儲(chǔ)能性能出眾

一張長(zhǎng)寬不過15厘米、厚度不到1毫米的“紙”，電容可以達(dá)到1法拉，可媲美目前市場(chǎng)上的超級(jí)電容器。這就是瑞典林雪平大學(xué)有機(jī)電子實(shí)驗(yàn)室的研究人員與丹麥和美國(guó)同行合作開發(fā)出的新材料——儲(chǔ)能能力出眾的“能源紙”，其由納米纖維素和導(dǎo)電聚合物制成，可反復(fù)充電數(shù)百次，每次充電只需要幾秒鐘。

據(jù)每日科學(xué)網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，這種“能源紙”的外觀和感覺有點(diǎn)像塑料材質(zhì)，研究人員甚至拿它折了一只天鵝，證明它也具有一定的強(qiáng)度。為了研制這種新材料，他們用高壓水將纖維素分成直徑僅20納米的纖維，當(dāng)將納米纖維素和一種帶電聚合物放入水溶液中時(shí)，帶電聚合物會(huì)形成一個(gè)很薄的涂層覆蓋住纖維素。這些納米纖維素糾纏在一起，而空隙中的液體可以充當(dāng)電解質(zhì)。

新材料同時(shí)傳導(dǎo)離子和電子的電導(dǎo)率創(chuàng)下了新紀(jì)錄，這也是它儲(chǔ)能性能優(yōu)異的原因。與目前市場(chǎng)上的電池和電容器不同，“能源紙”所用的原材料非常簡(jiǎn)單，無需危險(xiǎn)化學(xué)品或重金屬，并且還有重量輕、防水等特性。

“能源紙”也像普通紙一樣，制造過程中需要進(jìn)行脫水處理。目前的挑戰(zhàn)是要開發(fā)一套工業(yè)規(guī)模的工藝來完成脫水流程。該研究成果已發(fā)表在《先進(jìn)科學(xué)》雜志上。瑞典戰(zhàn)略研究基金會(huì)將為這項(xiàng)研究撥款，資助他們繼續(xù)研發(fā)可生產(chǎn)這種“能源紙”的造紙機(jī)。

業(yè)內(nèi)人士指出，對(duì)我國(guó)這樣一個(gè)能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)來說，既有節(jié)能減排的需求，也有能源增長(zhǎng)以支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，這就需要大力發(fā)展儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)。目前，儲(chǔ)能技術(shù)正朝著大容量、高轉(zhuǎn)換率和應(yīng)用低成本的方向發(fā)展。這為同時(shí)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和低成本生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)的中國(guó)企業(yè)提供了難得的領(lǐng)先機(jī)遇。 （葉艷玲/摘編自中國(guó)科學(xué)院官網(wǎng)）endprint