“真是難以置信！”
若是220年前發(fā)明出第一塊“電池”的亞歷山德羅·伏特能看到這款厚度不到1毫米、大小比不過一張A4紙、電容量卻足足有26800毫安的“紙電池”，應(yīng)該也會(huì)發(fā)出這樣的感慨吧！
這款由瑞典林雪平大學(xué)研制的“紙電池”（powerpaper），雖然身材小巧、體型纖薄，其容量卻是普通手機(jī)電池的8至10倍，能夠毫不費(fèi)力地為使用者提供長(zhǎng)效穩(wěn)定的電量輸出。該電池經(jīng)2000次以上放電測(cè)試，并沒出現(xiàn)明顯損耗，使用壽命是鋰電池的2倍。
由于這款“紙電池”的制作材料是一種由納米纖維合成的特殊物質(zhì)，所以其質(zhì)地非常柔軟，手感與普通紙張類似。而且，在高壓水柱的作用下，工程師可將這種“紙”的纖維縮小至20納米厚度，僅為人類頭發(fā)直徑的1/5000。它還具備極佳的延展性和穩(wěn)固性，可在多次折疊后依然保持良好的放電狀態(tài)。
其實(shí)在2006年，由華人科學(xué)家張霞昌領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)就已設(shè)計(jì)出了世界上第一款“超薄型紙質(zhì)電池”。他們采取電子元件印刷技術(shù)，在半片狀基材上印刷不同功能的漿料，用以構(gòu)成電池的正負(fù)極，并通過相關(guān)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行放電。理論上，張霞昌團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的“紙電池”能提供一個(gè)長(zhǎng)期、穩(wěn)定的功率輸出環(huán)境，并能像超級(jí)電容器一樣快速放出高能電量，進(jìn)而彌補(bǔ)傳統(tǒng)電池的多個(gè)短板。
“傳統(tǒng)電池是將數(shù)個(gè)單獨(dú)的組件立體組合起來的，而‘紙電池’是通過印刷技術(shù)將所有部件印刷在單一的結(jié)構(gòu)內(nèi)，讓其功效更高。”張霞昌表示，在理想狀態(tài)下，單個(gè)“紙電池”的電壓為1.5伏，可通過串聯(lián)的方式組成更高電壓的電池，且可按照具體要求調(diào)整電池的形狀、大小、厚度以及電池正負(fù)極的位置，以供各類電器使用。
由于當(dāng)時(shí)一些技術(shù)手段尚未成熟，部分技術(shù)瓶頸一時(shí)難以攻克，導(dǎo)致該電池放電時(shí)間不長(zhǎng)、功率不大，尚不能廣泛應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)、手表等中、大電子類產(chǎn)品當(dāng)中，只是計(jì)劃應(yīng)用于功耗較小的“射頻識(shí)別”領(lǐng)域。
隨著電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，新式電子產(chǎn)品如折疊式手機(jī)、折疊式手表、超薄便攜式電腦不斷問世，“紙電池”技術(shù)也在不斷改進(jìn)創(chuàng)新，向市場(chǎng)需求靠攏。
依據(jù)張霞昌團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)理念，結(jié)合最新的技術(shù)手段，由瑞典林雪平大學(xué)Xavier Crispin教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)研制的最新“紙電池”，從穩(wěn)定性和實(shí)用性上都有了質(zhì)的飛躍。此外，這種通過導(dǎo)電聚合物涂層封裝出來的“紙電池”不僅能防水，還能反復(fù)充電上百次，每次充電也只需數(shù)秒鐘即可。
那么，集眾多優(yōu)點(diǎn)于一身的“紙電池”到底能給我們帶來哪些變化呢？
比如，備受大家關(guān)注的手機(jī)，由于其內(nèi)部鋰電池的特殊物理屬性，機(jī)身過厚、待機(jī)時(shí)間過短一直是眾多設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)無法攻克的技術(shù)難題。而這一切將因“紙電池”柔軟可裁剪的特質(zhì)、纖薄如紙的體型、超大的電容量、穩(wěn)定的輸出功率，隨之迎刃而解。
除此之外，各國(guó)高度重視的軍事領(lǐng)域也必將張開雙臂納其入懷。也許在不遠(yuǎn)的將來，戰(zhàn)場(chǎng)上各類裝載了“紙電池”的便攜電臺(tái)、基站、作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)會(huì)更加小巧輕便；由“紙電池”驅(qū)動(dòng)的戰(zhàn)車將會(huì)擺脫笨重的傳統(tǒng)能源而變得更加迅捷輕便；醫(yī)療救護(hù)分隊(duì)也不必考慮電源問題，在一沓“紙電池”的幫助下能完成一臺(tái)手術(shù)；天上的無人機(jī)、海里的無人艇也會(huì)因?yàn)?ldquo;紙電池”擁有持久續(xù)航能力而拓展偵察范圍……
