美國(guó)斯坦福大學(xué)的研究人員近日研發(fā)出具有科幻色彩的元件——透明鋰離子電池。由斯坦福大學(xué)材料科學(xué)及工程系副教授崔屹和他的博士生楊遠(yuǎn)、胡良兵等研究團(tuán)隊(duì)找到了一種制造透明鋰離子電池的方法，他們?cè)诠枰r底上旋涂了納米尺寸的網(wǎng)格狀的溝道。它具有和常見(jiàn)的鋰離子電池一樣的基本構(gòu)造，只是所有的成分都是透明的。通過(guò)改變電極結(jié)構(gòu)的方法顛覆了原先只將電池電極厚度變薄以達(dá)透明效果的思路。

當(dāng)含有一種活性電極材料的水漿溶液放置在硅的一側(cè)時(shí)，毛細(xì)作用的力量把它拉進(jìn)了這些封閉的渠道，溶液持續(xù)地流過(guò)所有這些溝道。這種填充速度基本相當(dāng)于電池電極的傳統(tǒng)涂覆速度。電池完全柔性，拓展了它可能的應(yīng)用范圍。

由于電池中最主要的材料不能做成透明或被透明材料替代，研究團(tuán)隊(duì)便設(shè)法讓這種材料變得肉眼看不見(jiàn)。“人的肉眼分辨極限在50至100微米之間，小于50微米便無(wú)法和背景分辨開(kāi)了。”論文第一作者楊遠(yuǎn)告訴中新社記者，這款紗窗形狀的電池，格子中的每一條線大約只有35微米寬。

“很多層紗窗累積在一起，仍然是一片薄薄的透明紗窗。這樣透明度沒(méi)有降低，但能提供的電量卻可以不斷累加，達(dá)到常規(guī)電子產(chǎn)品的要求。”楊遠(yuǎn)說(shuō)。

崔屹表示，采用這種設(shè)計(jì)的電池能量密度可達(dá)10瓦小時(shí)/升，未來(lái)可提升到維持普通手機(jī)運(yùn)行所需的100瓦小時(shí)/升。

這種鋰離子電池還具有很高的柔軟度并可以彎曲，為概念手機(jī)的誕生提供可能性。“你可以想象有一天把手機(jī)戴在手腕上”。

崔屹和胡良兵均畢業(yè)于中國(guó)科技大學(xué)，楊遠(yuǎn)來(lái)自北京大學(xué)物理學(xué)院。對(duì)于透明電池的誕生，崔屹表示，此項(xiàng)發(fā)明具有多重意義，對(duì)科學(xué)界來(lái)說(shuō)，可以用光學(xué)手段來(lái)探測(cè)和分析電池里的反應(yīng)；對(duì)于業(yè)界來(lái)說(shuō)，全透明電子產(chǎn)品指日可待；而對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，“想象一下，擁有一款全透明的手機(jī)多酷吧！”

此次研究發(fā)明的透明鋰離子電池，為全透明電子產(chǎn)品的誕生掃清了最后一個(gè)障礙。該款電池兼具多項(xiàng)功能和特點(diǎn)，功率強(qiáng)大，柔軟度好，時(shí)尚且價(jià)廉。