高分子電池刷新紀錄
- 上線日期：2009/10/29 上午 12:00:00
- 資料來源：電子工程專輯
瑞典研究人員設計了一種簡單的高分子電池，擁有迄今報導中最高的蓄電量及充電速率。該元件是以天然的纖維素(cellulose)為骨幹，外層再塗佈50 nm厚的高分子，不但對環境生態無害，還可依其特性用在「智慧」包裝(smart packaging)及其他以紙為基礎的產品與織物上。
以導電高分子製備的電池可以在多種新式應用中派上用場，例如智慧衣及智慧織物，不過這類電池的缺點是充電速率緩慢，部分原因可歸咎於為了電池擁有較高的蓄電量而製備了較厚的高分子塗層，導致其時間常數變大而反應遲鈍。
最近，烏普薩拉(Uppsala)大學的Maria Stromme等人製備出一種具有奈米結構的新穎電極材料，主要是由剛毛藻(Cladophora algae)萃取的纖維素為骨幹，並塗佈50 nm的聚咇咯(polypyrrole)所構成，其高表面積特性可作為能量儲存應用。
這種電池可在11秒內充電完成，蓄電量高達38–50 Ah/kg，是目前已發表的高分子-紙質電中池中，蓄電量記錄的保持者。拜纖維素紙高達80 m2/g的表面積之賜，以此材料製作成的電池擁有600 mA/cm2的充電電流，此外，在經過100次重複充放電之後，其蓄電量的損失僅6%。
這種電池的出現為製備環保、具成本效益、可大量生產且兼具質輕特性的能量儲存系統，開啟了一扇希望之門。它也可以應用在智慧包裝及其他以紙為基礎的產品與織物上，如電子紙。該研究團隊表示，雖然這個高分子-紙複合電池系統具有極高的蓄電量，但其主要優點還是在於可重複操作且蓄電量沒有顯著損失的優異特性。該團隊目前計畫將此元件最佳化，朝商品化方向發展。詳見Nano Letters 9, p.3635 (2009)。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/40409
譯者:呂晃志(逢甲大學奈米科技研究中心)
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