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■本期观察:纵 恒 龚光欣

过氧化物太阳能电池
新型可降解纸电池
高性能纤维锂离子电池

过氧化物太阳能电池

近期,立陶宛一研究室合成一种过氧化物太阳能模块材料。这种材料的薄膜能有效吸收整个可见光光谱,光电转化效率可达21.4%。材料合成技术是通过活性太阳能电池层的钝化实现的,实际应用中不但光电转化效率高,而且电池的稳定性强。

在进一步的研究中,韩国能源研究所的研究人员测试了一种新成分——量子点,发现这些微小的颗粒在被照亮时会发出特定颜色的光,于是在过氧化物太阳能模块材料中加入一层量子点,电池的光电转化效率随即达到了29.8%。

除此之外,基于过氧化物的太阳能电池还可使用刚性和柔性基材制造,组合更灵活,价格更低廉,应用前景十分广阔。

新型可降解纸电池

前不久,新加坡南洋理工大学一研究团队将电极用丝网印在一张由水凝胶加固的纤维素纸两面,开发出一种新型可降解纸电池。

试验中,一片4厘米×4厘米见方的纸电池,可为一台小型电扇供电45分钟。当研究人员将电池进行弯曲或扭动、甚至切掉一部分后,依然不影响电池的功能。

研究人员表示,由于该电池使用的材料是无毒的,而且可以降解,所以在电池电量耗尽后,将它埋入土壤中,一个月内就会被微生物完全分解。

由于具有柔韧特性,该电池还非常适合集成到柔性电子产品中。有朝一日,它有望成为给智能折叠手机、可穿戴电子设备和生物医学传感器供电的一种不错选择。

高性能纤维锂离子电池

最近有媒体披露,国内一研究团队通过系统揭示纤维锂离子电池内阻的变化规律,有效解决了聚合物复合活性材料和纤维电极界面稳定性难题,构建出高性能纤维锂离子电池。

这种电池具有良好的循环稳定性。研究结果显示,在百米长度的电极上,活性材料的负载重量几乎没有变化,上万次弯曲后并没有明显的脱落现象,在重复水洗、挤压等情况下,仍可保持良好的电化学性能。试验中,通过将纤维锂离子电池与纤维传感器及显示织物集成,还可实现对人体汗液中钠离子和钙离子浓度的实时监控、信号传输与显示。

高性能纤维锂离子电池兼具智能、柔软、适应复杂形变、透气导湿等优点,是未来可穿戴领域的一个重要发展方向。或许在不远的将来,人们出门不必再携带充电器和充电宝了,通过身上穿的衣服,就可对手机进行无线充电。

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