盡管現在有可生物降解的一次性電子設備如環境傳感器,但為這些設備供電的電池仍會造成生態問題。這就是為什么科學家們現在創造了一種完全可生物降解的紙基電池。該電池由新加坡南洋理工大學的一個團隊開發,尺寸只有4×4厘米--至少,它的一個版本是這樣的--據說它能為一個小電風扇供電45分鐘。
如果它被彎曲或扭曲,甚至如果它的碎片被切斷,其電力輸出仍不會中斷。
據了解,這種電池的核心是一張纖維素紙,它被一種水凝膠加固以此來填補纖維素纖維之間的空隙。
這張紙作為兩個電極--陽極和陰極--之間的分隔物,這兩個電極被絲網印刷在紙的兩面。用于印刷陽極的導電油墨主要由鋅和碳黑組成,而錳和鎳則分別被用于陰極油墨。
電印過程完成后,整個電池被浸入電解質溶液中,之后在兩個電極上涂上一層薄薄的金以增加其導電性。成品的厚度約為0.4毫米,在放入土壤中一個月內就會被微生物徹底分解。
“當分解發生時,電極材料被釋放到環境中,”Fan Hongjin教授說道,“陰極中使用的鎳或錳將保持其氧化物或氫氧化物的形式,這接近于天然礦物的形式。在陽極中發現的鋅將被自然氧化,形成無毒的氫氧化物。這表明該電池有可能會成為當前電池的一種更可持續的替代品。”據悉,Fan和Lee Seok Woo助理教授一起負責領導這項研究。
除了在一次性電子產品中的應用,該電池最終還可能在非一次性的柔性電子設備和“智能”織物中找到用途。
這項研究的成果最近已發表在《Advanced Science》上。