《日經(jīng)電子》日前發(fā)文稱，美國大學的研究人員開發(fā)了一種新技術(shù)，可以通過對任意物體進行五層噴涂后制成類似
鋰電池的儲電裝置。
《Nature》雜志2012年6月28日發(fā)表了由萊斯大學研究生Neelam Singh與她的團隊所撰寫的論文，她們把自己的成果稱為“噴霧鋰離子電池”，他們稱這個可噴涂的電池可以用任何一種物體的表面作為載體。這個噴涂電池的每一層都代表著傳統(tǒng)電池的一個組成部分，包括單壁碳納米管，正極，負極，隔膜等。
具體來說，噴涂過程由內(nèi)到外分五個步驟，這些層面分別是兩個電流集電器、正極、負極和在中間分隔的聚合物。每一層都經(jīng)過優(yōu)化處理。
第一層為正極集電體層，由碳黑與常用的極性溶劑甲基吡咯烷酮（N-methylpyrrolidone）混合后再加入單層碳納米管（SWNT）的材料構(gòu)成。第二層為正極材料層，由鈷酸鋰與石墨粉末的混合材料構(gòu)成。第三層為隔膜層，由聚偏氟乙烯（PVDF）類樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂（PMMA）、SiO2粉末的混合材料構(gòu)成。第四層為負極材料層，由鈦酸鋰（LTO）與石墨粉末的混合材料構(gòu)成。第五層為負極的集電體層，由銅（Cu）粉分散于乙醇中的“涂料”構(gòu)成。
在新型鋰電池開發(fā)中有兩個難點：實現(xiàn)鋰電池穩(wěn)定性和使隔膜發(fā)揮關(guān)鍵作用之間的平衡。最初開發(fā)的隔膜層耐久性較差，與正極的SWNT一接觸就會損壞。最后通過在隔膜層中加入PMMA，大幅提高了耐久性。
新電池的特點是，研究人員將普通鋰離子電池的成分混合在一起制成涂料，根據(jù)傳統(tǒng)電池結(jié)構(gòu)順序正確噴刷出涂層，這個涂層就能像普通電池那樣儲存和釋放電能。從正極來說，這種涂層鋰電池可以稱得上是一種鈷酸鋰電池。新產(chǎn)品實驗效果表明：將9塊噴在浴室瓷磚上的電池連接，可單獨給一套排列出“RICE”文字的LED串燈供電6個小時，同時電池提供了穩(wěn)定的2.4伏電壓，這也可以算得上是
大容量電池了。而在循環(huán)充電60次后，電池中仍保留了98%的電量。
電池開發(fā)的意義在于：傳統(tǒng)的鋰離子電池把活性層包裝進筒式或其他便攜式容器里，這種方法開啟了把任意物體表面變成存儲設(shè)備的可能性。研究人員因此設(shè)想，把該材料涂在太陽能電池板表面，將整個房子都變成太陽能捕獲和存儲設(shè)備。
如有可能，則不但是
鋰離子電池制造的創(chuàng)新，也是太陽能電池制造的創(chuàng)新了。
