透明電池真的可以有，但這技術(shù)是咋回事？

美國耶魯大學(xué)(Yale University)化學(xué)與環(huán)境工程副教授A(yíng)ndre Taylor實(shí)驗室的研究人員們開(kāi)發(fā)出一種可望為鋰離子電池制造透明電極的技術(shù)。

 

研究人員們利用自旋噴射逐層(SSLbL)組裝技術(shù)，從單壁碳納米管(SWNT)與氧化釩(V2O5)納米線(xiàn)中制造出一種既超薄且透明的薄膜，可提供作為電池的陽(yáng)極和陰極使用。

 

根據Taylor表示，沉積控制一直無(wú)法實(shí)現內含一維納米材料的薄膜。目前，這種新材料可望用于傳感器與電極應用，但要讓整個(gè)薄膜達到均勻的特性(如導電性)仍相當困難。耶魯大學(xué)的研究人員們現正致力于利用SSLbL組裝技術(shù)生產(chǎn)具有納米級精確度的電極。這項SSLbL組裝技術(shù)原先就是在Taylor實(shí)驗室中開(kāi)發(fā)的。

 

 

 

 

“我們的研究證實(shí)基于這種高度可控制方案的辦法，能夠制造出透明電池的陽(yáng)極和陰極，”Gittleson說(shuō)：“要制造出能夠可靠地儲存鋰離子的超薄薄膜并不容易。我們所取得的成果雖然只是第一步，但卻是一項重要的成就。”

 

不過(guò)，在透明組件可導入量產(chǎn)以前，還存在諸多必須克服的挑戰。“我們所面對的最大障礙在于改善這些超薄電極的導電性，”Gittleson說(shuō)。“為了解決這個(gè)問(wèn)題，研究人員們創(chuàng )造出一種整合導電SWNT層與主動(dòng)電極材料的『三明治』新架構，以進(jìn)一步提高性能。”

 

Taylor說(shuō)，研究人員的下一步是創(chuàng )造一種透明的隔離器/電解質(zhì)——這是電池的第三個(gè)主要組件。鋰離子如何在陽(yáng)極和陰極之間移動(dòng)正是克服這項挑戰的關(guān)鍵，因為這種組件通常是由大量生產(chǎn)的聚合物制造而成的，但這些系統的開(kāi)發(fā)人員并未注意到透明度。

 

“大自然已經(jīng)證明，復雜的系統也可以是透明的，”Taylor建議，“事實(shí)上，今年初他們在哥斯達黎加(Costa Rica)發(fā)現了一種新的玻璃蛙，它們的皮膚就是透明的。如果大自然能經(jīng)由進(jìn)化達到這樣的結果，我們應該就能利用精密工程技術(shù)來(lái)實(shí)現。”