透明电池

美国科学家研发出了一种透明的锂离子电池，其柔韧性非常好，而且，成本与常规电池相当，有望在消费电子领域"大展拳脚"。

这是由斯坦福大学材料科学及工程系副教授崔屹和他的博士生杨远、胡良兵等研究团队最近在实验室里完成的。这款透明电池的外形如同"透明的纱窗"，研究团队通过改变电极结构的方法颠覆了原先只将电池电极厚度变薄以达透明效果的思路。该款电池兼具多项功能和特点，功率强大，柔软度好，时尚且价廉。

此前，一名日本学者和南加州大学教授周崇武曾分别在2007年和2009年研究出透明电池，但其能量密度和储存电力尚不能供手机等电子产品正常使用。

这一次同样也有少许不足--由于电池中最主要的材料不能造成透明或被透明材料替代，研究团队便设法让这种材料变得肉眼看不见。

除了隐形手机指日可待外，这一发明还有一个好处就是:这种锂离子电池还具有很高的柔软度并可以弯曲，为可弯曲概念手机的诞生也提供了可能性。

对于透明电池的诞生，研发人员乐观地表示，此项发明具有多重意义，对科学界来说，可以用光学手段来探测和分析电池里的反应;对于业界来说，全透明电子产品指日可待;而对消费者来说，"想象一下，拥有一款全透明的手机多酷吧!"

透明锂离子电池非常柔软，并可以弯曲，为概念手机的诞生提供了可能性，"把手机戴在手腕上"有望成真。最重要的是它的成本与常规电池相当，有望在消费电子领域"大展拳脚"。

美国科学家在《美国国家科学院院刊》上指出，他们研发出了一种透明的锂离子电池，其柔韧性非常好，而且，成本与常规电池相当，有望在消费电子领域"大展拳脚"。

该透明电池的电极为网格状架构，网格中每条线的宽度约为35微米(人眼的分辨能力介于50到100微米之间，如果材料小于50微米，人眼看来它就是透明的)，因为单条线如此细小，光会穿过网络线之间的透明缝隙，整个网眼区域看起来就是透明的。

为制造该透明电池，崔艺和杨远设计出精巧独特的三步过程。首先，他们选定了透明而有弹性的化合物聚二甲硅氧烷(PDMS)，替代铜或铝等不透明的常规材料。PDMS非常便宜，但它不导电，为此，他们将PDMS倒进硅模型中制造出了网格状的沟槽，然后让金属薄膜产生的蒸汽飘在沟槽上方，制造出了一个导电层。随后，他们将包含有纳米级有效电极材料的溶液倒入沟槽中制造出了电极。接下来，杨远对一种凝胶电解液进行了改变，使其既做电解液又做分离器。因为普通电池中被用来做分离器的材料都不透明，因此，这是关键的一步。

通过将新的透明的电解液精确地放置在两个电极之间，崔艺和杨远制造出了一块功能性的透明电池，而且，可以通过添加多层让透明电池体型更大、功能更强。

只要网线能精确地匹配，透明性就能一直保持。光传输测试显示，该电池在可见光中的透明性为62%;三个电池层叠在一起的透明性为60%，而且，整个电池非常柔软。更重要的是，其成本同常规电池一样。

杨远说:"唯一的限制是，这种透明电池的能量密度比普通锂电池低，同镍镉电池差不多。"大多数手提电脑和手机都由锂电池提供电力;镍镉电池主要用于数码相机和其他能量密度较小的设备上。不过，该透明电池的能量密度可以通过改进材料性能而不断完善。

崔艺已为该电池申请了专利，并乐观地表示，透明电池对基础研究非常重要;我们也希望同苹果公司合作，让人们在未来能拥有透明的苹果手机。

具有光电转换效率高，可靠性高；先进的扩散技术，保证片内各处转换效率的均匀性；确保良好的导电性、可靠的附着力和很好的电极可焊性；高精度的丝网印刷图形和高平整度，使得电池易于自动焊接和激光切割。

1 层压件组件发电的主题

2 铝合金 保护层压件，起一定的密封、支撑作用

3 接线盒 保护整个发电系统，起到电流中转站的作用。如果组件短路，接线盒自动断开短路电池串，防止烧坏整个系统，接线盒中最关键的是二极管的选用，根据组件内电池片的类型不同，对应的二极管也不相同。

4 硅胶 密封作用，用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处有些公司使用双面胶条、泡棉来替代硅胶，我国国内普遍使用硅胶，工艺简单，方便，易操作，而且成本很低。

（按照工艺顺序）

1 钢化玻璃 其作用为保护发电主体（电池片），透光率的选用是有要求的：1）透光率必须高（一般91%以上）；2）超白钢化处理

2 EVA 用来粘结固定钢化玻璃和发电主体（如电池片），透明EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命，暴露在空气中的EVA易老化发黄，从而影响组件的透光率，从而影响组件的发电质量除了EVA本身的质量外，组件厂家的层压工艺影响也是非常大的，如EVA胶黏度不达标，EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不够，都会引起EVA提早老化，影响组件寿命。

3 发电主体 主要作用就是发电，发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片，两者各有优劣。晶体硅太阳能电池片,设备成本相对较低，但消耗及电池片成本很高，光电转换效率也高，在室外阳光下发电比较适宜；薄膜太阳能电池，相对设备成本较高，但消耗和电池成本很低，光电转化效率相对晶体硅电池片低，但弱光效应非常好，在普通灯光下也能发电，如计算器上的太阳能电池。

4 背板 作用，密封、绝缘、防水（一般都用TPT、TPE等）材质必须耐老化，组件厂家一般都质保25年，钢化玻璃，铝合金一般都没问题，关键就在于背板和硅胶是否能达到要求。

植物进行光合作用时，不但能把水分解为氢和氧，而且还能把氢分解为带正负电荷的粒子。科学家发现，叶绿素能直接把太阳能转换成电能。他们把从菠菜叶内提取的叶绿素与卵磷脂混合，涂在透明的氧化锡结晶片上，用它作为正极安置在"透明电池"中，当它被太阳光照射时，就会产生电流。这种电池能把太阳能的30%转换成电能、而硅太阳能电池仅能把10%的太阳能转变为电能，所以植物发电潜力巨大。

在国际上有" 生物柴油树"之称。据了解，生物能一直与风能、太阳能和潮汐能一起被称为新能源的代表，在国际上获得高度认同。其原料来源广泛，玉米油、菜籽油、大豆油、棕榈油等，麻疯树则由于其果实的出油率高达30%以上，因此在国际上有"生物柴油树"之称。

有分析认为，虽然国家有关部门对生物能源很重视，但相关的生物技术还没有完全推广，生物能源还没有形成产业，同时国家对生物燃料酒精的态度比较保守，目前只是对企业进行行政引导。而国家发改委暂时也只认定河南"天冠"、安徽"丰原"等四家生物能源企业享有生产燃料乙醇的资格，并只对这四家企业的乙醇进行收购，一些小型的企业只能走一些非主流的销售渠道，为了生存只能以低于市场的价格出售，影响了中小生物能源企业的积极性。