由于對生態(tài)環(huán)境的嚴重污染,廢舊電池的處理問題近兩年成為公眾熱烈討論的話題之一。近期,美國科學家發(fā)明了一種水溶電池,或將改變這一現(xiàn)狀。
來自愛荷華州立大學的科學家近日宣布,他們發(fā)明的一款鋰離子電池可以為普通家用計算器提供2.5V電壓,時長15分鐘的供電,更關鍵的是,該電池遇水后能完成30分鐘的快速自動溶解。外媒評論稱,這將成為全球第一款具備自行水解能力的可商用電池。
據(jù)稱,該水溶電池使用的“瞬態(tài)電子”(Transient Electronics)技術最初設計時是為了醫(yī)療保健和環(huán)境監(jiān)測應用,因為一旦暴露在光照、高溫條件下或者遇水,這種瞬態(tài)電子就會自行分解。由于在工作態(tài)能提供穩(wěn)定的性能輸出,過后還可以自行降解,因此該技術也可以應用在軍事機密情報等領域。
在國際高分子科學雜志上發(fā)表的論文中,該團隊這樣描述:不同于傳統(tǒng)電子工程學那樣將電池盡量設計的穩(wěn)定和性能持久,瞬態(tài)電子技術的核心特點之一就是只能在預先設計好的時間段內(nèi)提供電能輸出,而后就會在水、光照等觸發(fā)條件下自行降解。
該團隊的負責人表示:“與我們此前進行的瞬態(tài)電子技術研究相比,這款電池集合了我們團隊的全部心血,并且結構也要復雜得多,因為它不光要求能降解,還要提供穩(wěn)定的電能輸出!
這款電池 1x5x6 mm的體積和一塊普通芯片相近,非常易于集成在設備內(nèi)部。該團隊同時表示,電池內(nèi)部共分為8層,有正極層、負極層和電解分離層等。而在這8層內(nèi)部結構之上,最外面還包裹了一種高分子聚乙烯醇材料。
來自愛荷華州立大學的團隊同時表示,目前這種電池遇水后確實能夠自行分解,但是電池內(nèi)部的一些納米級粒子結構目前還不能在水中溶解,因此其水溶性并非100%的。
目前,雖然該電池15分鐘2.5V的輸出能力還略顯微小,但是該團隊表示,通過將多塊電池合并的方式就能很容易地提高容量。并且,該電池具有的水溶解特性在未來顯然具有非常廣闊的應用前景。
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