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瑞典Innventia研究院研发出储电纸

类别:国内新闻 发表于:2017-8-13 11:33:51   共被阅读过 609

 

浆纸技术2017-07-11 报道:瑞典Innventia研究院的项目经理Hjalmar Granberg及其团队最近开发出了能够存储电能的纸张,这种纸张由纳米纤维素和导电聚合物组成。此项研究成果是由Granberg及来自KTH皇家理工学院、Linkoping大学、丹麦技术大学和肯塔基大学的研究人员共同在Advanced Science期刊上发表的。

研究人员所展示的纸张看上去像橡胶,这种纸是利用Innventia研究院的中试设备将纤维分散成纳米纤维抄造而成。纳米纤维素分散在水中,当添加导电聚合物时,聚合物就会在纳米纤维表面形成薄的涂层。用这种材料制成的直径15cm、厚度为十分之几毫米的片材,可以储存高达1法拉的电能,与目前市场上的超级电容相近。这种材料可以充放电几百次,并且每次充电只需几秒钟。

Granberg:“研究储电纸的目的是为可再生能源的利用铺路。当发电处于峰值时(如日照充足时用于太阳能电池,或在流动的水域内的水利能源发电等),可用其来储存电能,作为用电峰值时的备用能源。此外,储电纸也可用作电动汽车充电站的超级电容。”

关于研究过程,Granberg解释说:“作为一个团队,我们在工作中充分利用各自的专业知识。取得突破的关键因素之一是在湿态下处理聚合物。湿态下纤维素具有较好的柔韧性和适应性,可以制备较厚的纤维层。这种橡胶状的纸张同时具有足够的机械性能,从而可以进行各种处理。”

该项目已打破了4项世界纪录:有机电子产品中电荷和电容最高,分别为1.2库伦和2法拉;有机导体中测到的电流最高,为1安培;传导离子和电子能力最高;晶体管中跨导最高(电流随电压而变化)。“我们是第一个测到超过1西门子的,以前的记录仅是千分之几西门子。”

关于产品的可回收性和生命周期,Granberg说:“我们在实验室制备这种材料,是为了寻找电性能更好的材料。考虑到放大实验或实际生产的可持续性方面的问题,可能需要调整配方,以改进高速生产的适应性。”他补充说,“目前已经启动了一个较大的研究项目来解决这些问题”。

该项目由Wallenberg基金会和RISE资助,距项目结题还有不到一年时间。未来,瑞典战略研究基金会将资助储能纸的生产,届时将更专注于生产工艺的研究。研究成果发布后引起了人们的极大兴趣,已有企业就此项目进行咨询,他们对这项技术的落实非常感兴趣。

   

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