以色列紙電池公司于2007年推出紙電池。它是由電解質(zhì)、電極和紙構(gòu)成的。其中電解質(zhì)和電極為特制液狀體,直接印刷在紙上,厚約0.5mm。每平方英尺的電池具有1.5伏電壓,電量相當于1節(jié)5號電池。保存期2年。該電池可廣泛應(yīng)用于各種智能電池卡、一次性手機等。紙電池生產(chǎn)方法與傳統(tǒng)的干電池相似,都是傳統(tǒng)的鋅--二氧化錳,不同之處在于電介質(zhì),壓印電介質(zhì)的是一種特殊的墨水。這種墨水目前是保密的。
芬蘭籍華人科學(xué)家張霞昌及其團隊于2003年開始研發(fā)紙電池,并獲得60萬歐元資助,經(jīng)過努力,在2009年他與芬蘭同事鮑里斯一起創(chuàng)辦了“Eufucell”有限公司。他開發(fā)生產(chǎn)的紙電池于“2009中國科技創(chuàng)業(yè)計劃大賽”(在寧波舉辦)獲得了“創(chuàng)業(yè)精英獎”和100萬元創(chuàng)業(yè)基金。
美國加利福尼亞州斯坦福大學(xué)華人崔義等科學(xué)家2009年成功地演示了一種紙電池,并用它點亮了一顆LED。這種紙電池主要由單壁碳納米管、鍍銀納米線和墨水三種混合物構(gòu)成。這種紙電池是一種超級電容器,它具有超高效率,幾乎為市售鋰電池的10倍。
“紙電池”裝置中,紙張就像是支架,而碳納米管則充當電極,與電解液中的電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。納米管紙張組合使傳統(tǒng)依靠金屬的儲能裝置可以選用更輕型的材料進行存貯。
研究員們通過以下程序來制作可彎曲、可卷折、可傳導(dǎo)的紙張:首先準備兩張已涂滿碳納米管墨水的紙張;然后將一張未經(jīng)處理的紙放在這兩張紙中間;最后將這三層紙放在電解液中。研究員們強調(diào),傳統(tǒng)上利用塑料薄膜制成的儲能材料被膠帶粘住再撕開時,上面的電解涂層就會被同時帶走;而這種“紙電池”儲能材料,用膠帶粘住撕開,上面的碳納米管墨水涂層不會被粘走。另外,使用銀質(zhì)納米線也可以使紙張導(dǎo)電。
據(jù)估算,涂有1千克碳納米管墨水的“紙電池”(即導(dǎo)電紙),可以使一只40瓦功率的電燈泡持續(xù)發(fā)光1小時。因此,“紙電池”與傳統(tǒng)基于塑料等材料的扁平儲能裝置相比,具有更高能效。此外,科學(xué)家們還利用導(dǎo)電紙來收集鋰離子電池內(nèi)的電流,為發(fā)光二極管供能。