新型柔性电池

1. 韩国研发新型单片电极 可制成高容量柔性电池用于下一代交通工具

韩国浦项工科大学（PohangUniversityofScience&Technology，POSTECH）化学与先进材料科学系的SoojinPark教授与手下的博士后研究员版JaegeonRyu以及博权士生JieunKang与韩国材料科学研究所合作，成功研制出一款带有薄薄的三维有机电极的柔性电池。

此外，使用三维铜集电极的电池与使用传统铜集电极的电池相比，重量轻了10倍。研究人员不再使用石墨阳极，而是采用有机材料，能够将电池的能量密度提高4倍甚至更多。

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2. 柔性电池和柔性超级电容器的区别

石墨烯超级电容器是基于石墨烯材料的超级电容器的统称。
石墨烯专是一种二维晶体，人们常见属的石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的，石墨的层间作用力较弱，很容易互相剥离，形成薄薄的石墨片。
当把石墨片剥成单层之后，这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。
石墨烯的最新发现是人们在防腐蚀方面最有效的方法。
常用的聚合物涂层很容易被刮伤，降低了保护性能；
而石墨烯来做保护膜，显著延缓了金属的腐蚀速度，更加坚固抗损伤。
石墨烯不仅是电子产业的新星，应用于传统工业的前途也不可限量。
其应用方向：海洋防腐、金属防腐、重防腐等领域。
石墨烯具有良好的导热、导电性能。
然而利用石墨烯其研制生产的柔性石墨烯散热薄膜能帮助现有笔记本电脑、智能手机、LED显示屏等，石墨烯能有助于大大提升散热性能。

3. 美国科学家研发高密度能量锂电池，“好的”电池会成为各国的鸡肋吗

为了开发锂基电池的替代品，减少对稀有金属的依赖，美国佐治亚理工学院研究人员开发出一种有前景的新型阴极和电解质系统，用低成本的过渡金属氟化物和固体聚合物电解质代替昂贵的金属和传统的液体电解质。

未来，研究人员将继续改进和开发新的固体电解质，以实现快速充电，并在新设计中融合固体和液体电解质，以与大型电池工厂中使用的传统电池制造技术完全兼容。

无论是纯电动汽车还是可再生能源电池，稀有金属都是必要材料。这导致争夺钴和镍等原料的竞争正日趋激烈，甚至确保稀有金属已经是国家性课题。因此科学家们才着手去发掘替代品，以缓解依赖。新研究现在已经表现出巨大潜力，但下一步，研究者必须要让新型电池与以往稀有金属做电极的锂电池具有同等的容量，且衰减也符合要求，才能真正考虑商品化生产。

4. 超薄可弯曲的柔性电池是怎么做出来的

这种电池叫FLCB，是指软性锂-陶瓷电池（flexible lithium-ceramic battery）。其实这种电池的设计思路和普通锂离子电池异曲同工。专
众所周知锂属离子电池爆炸的危险来源于易燃的有机电解液（如常见的LiPF6+EC+DEC），所以这种可弯曲电池就把传统的液态电解液变成了固态，把传统锂离子电池的内部结构“印”在软性基板上，这样就算是弯曲、翻折也不会让电池内部“断电”，从而保证电池能在弯曲或者折叠后也能正常工作，也不会。
此外，视频里面展示的一块电池给多个终端供电，这是软版型电池的特点，可以设计成不限位置和大小给多个终端同时提供电能。
目前的锂-陶瓷电池除了在安全性能上的提高外，更多的提高了电池的容量和循环寿命等关键的技术因素，比如18650，用加入氧化铝的陶瓷涂布，容量达到2800mAh以上（目前市场上18650的容量，大部分在1600~2300mAh之间，极少变态能达到2600mAh）。

5. 太阳能电池的新型电池

据美国物理学家组织网报道，美国能源部布鲁克海文国家实验室和洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家们研发出了一种可吸收光线并将其大面积转化成为电能的新型透明薄膜。这种薄膜以半导体和富勒烯为原料，具有微蜂窝结构。相关研究发表在最新一期的《材料化学》杂志上，论文称该技术可被用于开发透明的太阳能电池板，甚至还可以用这种材料制成可以发电的窗户。这种材料由掺杂碳富勒烯的半导体聚合物组成。在严格控制的条件下，该材料可通过自组装方式由一个微米尺度的六边形结构展开为一个数毫米大小布满微蜂窝结构的平面。
负责该研究的美国布鲁克海文国家实验室多功能纳米材料中心的物理化学家米尔恰·卡特莱特说，虽然这种蜂窝状薄膜的制作采用了与传统高分子材料（如聚苯乙烯）类似的工艺，但以半导体和富勒烯为原料，并使其能够吸收光线产生电荷这还是第一次。
据介绍，该材料之所以还能在外观上保持透明是因为聚合物链只与六边形的边缘紧密相连，而其余部分的结构则较为简单，以连接点为中心向外越来越薄。这种结构具有连接作用，同时具有较强的吸收光线的能力，也有利于传导电流，而其他部分相对较薄也更为透明，主要起透光的作用。
研究人员通过一种十分独特的方式来编织这种蜂窝状薄膜：首先在包含聚合物以及富勒烯在内的溶液中加入一层极薄的微米尺度的小水滴。这些水滴在接触到聚合物溶液后就会自组装成大型阵列，而当溶剂完全蒸发后，就会形成一块大面积的六边形蜂窝状平面。此外，研究人员发现聚合物的形成与溶剂的蒸发速度紧密相关，这相应地又会决定最终材料的电荷传输速度。溶剂蒸发得越慢，聚合物的结构就越紧凑，电荷传输速度也就越快。
“这是一种成本低廉而效益显著的制备方法，很有潜力从实验室应用到大规模商业化生产之中。”卡特莱特说。
通过扫描探针式电子显微镜和荧光共焦扫描显微镜，研究人员证实了新材料蜂窝结构的均匀性，并对其不同部位（边缘、中心、节点）的光学性质和电荷产生情况进行了测试。
卡特莱特表示：“我们的工作让人们对蜂窝结构的光学特征有了更深的了解。下一步我们计划将这种材料应用于透明且可卷曲的柔性太阳能电池以及其他设备的制造当中，以推动这种蜂窝薄膜尽快进入实用阶段。” 美国斯坦福大学研究人员最新研究发现，加热铁锈之类金属氧化物，可以提升特定太阳能电池的转换效率和能量储存效率。
斯坦福大学研究人员在不同温度条件下测试三种金属氧化物，分别是钒酸铋、氧化钛和氧化铁，所获结果超出预想：温度升高时，电子通过这三种氧化物的速率加快，所产生的氢气和氧气量相应增加。而以阳光加热金属氧化物，所产生的氢气可以增加一倍。
综合利用热量和阳光，以金属氧化物为转换材料，借助对水分子的分解，高效储存太阳取之不尽的能量，可以按需供应能源。

6. 未来哪一种未来电池更靠谱

如果设备在关键的时候没电，那是最令人扫兴的事情，如果设备在你需要打电话求助的时候没电，那是最无助的时刻。 为了避免这些不愉快的时刻，用户购买手机时都会考虑电池容量和设备的续航能力如何。而手机生产商也注意到了这一点，在促销设备时，也都会以电池容量和续航能力作为重要的卖点。你是怎样解决电池续航问题的?无论是在 Wi-Fi 网络下工作，还是 3G 网络，或是 LTE 网络，智能手机或者平板电脑电池能量都消耗的很快，但是它们的充电速度却远跟不上需求。虽然现在有报道称韩国正在研发一种能够使锂电池充电速度比当前速度快 120 倍的方法，但是这种方法还在研发阶段，距离实际应用还有很长一段距离。为了应急，不少人会选择购买一块外接电池或者一些便携的发电装置，在采用这种临时解决方案的同时，也有人希望未来有一种电池可以替代传统锂电池，保证更长时间的续航能力。颠覆传统的未来电池 锂电池具有工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长等特点，目前被广泛应用在各种电子设备当中，但是，除了传统锂电池之外，还有其他更好的电池吗?柔性太阳能电池几年来，柔性屏幕成为了科技热词，据传首款采用柔性屏幕的三星智能手机有望在明年下半年亮相。虽然屏幕是柔性的，但是它只能保证设备屏幕更加柔韧，而无法保证整个设备可以肆意弯曲，这其中有电池的原因，因为目前的锂电池还无法随意弯曲。想要整个设备可以随意弯曲，或许柔性太阳能电池 Super Battery 可以帮上大忙。它可以随意折叠弯曲，而且充电非常方便，把它展开放在阳光下即可充电，在解决柔性问题的同时，还解决了充电续航的问题。20 年寿命氚电池氚电池最大的特点就是超长寿命、超抗压抗震能力、超强抗低温高温能力。它的寿命长达 20 年，所能够承受的温度范围为零下 50 摄氏度——150 摄氏度，在极度气温环境下正常工作毫无压力。目前世界首个氚电池 NanoTritium 已经由美国佛罗里达州 City Labs 实验室成功研发。会呼吸的锂空气电池锂空气电池是 IBM 公司新提出的一种电池解决方案，主要是通过吸入和放出氧气的方式提供能量。这种电池呼入的氧气分子可同电池负极上的锂电子进行反应，然后将锂离子转化成过氧化锂，释放出电子。这种电池的性能是锂离子电池的 10 倍，而且体积更小，重量更轻，如果应用在移动设备上，设备的续航能力将会更长。低成本糖电池糖要怎样才能成为可提供能量的电池?日本科学家发现了一种用糖来为电池提供动力的新方法。科学家们将糖放至一个无氧炉中加热至 1500 摄氏度，让它形成低碳电力，糖能够提供极为丰富的碳电力，而且成本非常低廉。最环保木制电池其实这是一种采用木质素材料制成的电池，木质素是由聚合的芳香醇构成的一类物质，存在于木质组织中，主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁。现在科学家能够将木质素与具有导电性的高分子聚吡咯(polypyrrole)合并在一起，木质素作为绝缘体，聚吡咯作为导体，担当储存电荷的角色，最终制造出最环保的电池。据了解，大量的木质素可在造纸废料中找到。哪一种电池最靠谱? 考虑到三星将在 CES 展上展出一款 5.5 英寸柔性屏幕，柔性手机成为未来的发展趋势，柔性的太阳能电池或许是最可行的电池解决方案，它除了柔韧之外，充电也非常方便，没电的时候直接将它展开放在阳光下即可。这样一来，外出手机没电的时候也不用担心，只要有太阳就万事大吉。另外，氚电池和锂空气电池也是比较可行的解决方案，不过锂空气电池距离技术成熟还有很长一段时间，至少要等到 2020 年以后才有可能会率先应用在汽车领域上，随后再应用到消费类移动电子设备上。相比之下，氚电池或许来的更快一些，世界上首个氚电池已经成功研发，体积很小，最大的优点是寿命长和抗恶劣天气能力强。售价1000 美元，目前这个氚电池的电压为 2.4V，电流 50~350 nano amps，功率最多只有 840 奈瓦——这表明它还不能应用到手机等领域，但可以用于手表、助听器、心脏起搏器这些小型电子设备上。在售价方面，一块氚电池的预计售价约为 1000 美元，售价过高。不过随着氚电池的一步步发展，手机、电脑等困扰人们已久的问题一定会得到相应解决，售价也会慢慢降低下来。

7. 天津汉尧石墨烯柔性电池科技有限公司怎么样

天津汉尧石墨烯柔性电池科技有限公司是2017-03-07在天津市东丽区注册成立的有限责内任公司，注册地址位于天津市容东丽开发区二纬路3号院内102室。

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8. 柔性太阳能电池和薄膜太阳能电池有何区别

柔性太阳能电池也是薄膜太阳能电池的一种，是在柔性沉底上制备的薄膜电池。薄膜电池可以在玻璃、不锈钢、塑料等衬底上制备。

9. 柔性锂离子电池有什么特点

传统的锂离子电池、超级电容器等产品，不但体积笨重，而且还无法折内叠，在体积变化过容大时，甚至会导致正负极之间发生短路，引发热失控，导致严重的安全问题。因此为了适应下一代柔性电子设备的发展，锂离子电池的发展方向也应向着柔性、可折叠的方向进行发展。

10. 柔性太阳能电池的类型介绍

非晶硅（amorphous silicon, a -Si）柔性电池的厚度是晶体硅电池的1/300，可以进一步地降低原材料 成本。非晶硅柔性电池的一个突破时 1997 年提出的三结叠层电池结构，提高了转换效率和稳定性，稳定后的转换效率达到8 .0%-8.5%。
以美国 United Solar Ovonic 公司的非晶硅柔性电池为例，非晶硅三结叠层电池结构包含了三层不同带隙的 p -n 结吸收层，如图 3 所示。顶电池用 1 .8eV 带隙的非晶硅 a -Si，吸收蓝光。中间电池用 1 .6eV 带隙的硅锗合金 a -SiGe，吸收绿光，Ge 的含量为 10%-15%。底电池用 1 .4eV 带隙的硅锗合金 a -SiGe, 为 40%-50%吸收红光和红外光，Ge 的含量较高。太阳光依次通过三层半导体吸收层后，还有一部分没有 被吸收的光线，经过 Al/ZnO 的背反射层反射后，回到三层半导体吸收层，再进行一次吸收过程，背反射 层起到陷光作用。这样非晶硅柔性电池可以更有效地吸收入射光，提高了转换效率和输出功率，在低入射光和散射光的条件下，性能更好。 在有机太阳电池（organic photovoltaic, OPV）中，有机半导体吸收介质通常由施主材料和受主材料混合而成。施主材料善于给出电子、吸收空穴，混合后具有正电性，共轭聚合物（conjugated polymer）是典型的施主 材料。受主材料善于吸收电子、给出空穴，混合后具有负电性，富勒烯（fullerene，C 60）是典型的受主材料。
激子（excition）是被束缚的电子- 空穴对，是受激后的准离子（quasiparticle）。受激后，电子和空穴分离，但是电子- 空穴对仍然通过静电的库伦力互相吸引，由于库伦束缚而不能彻底分离，形成激子。激子有两种，瓦
尔尼- 模特激子（Wannier-Mottexcition）和弗伦克尔激子（Frenkel exciton）。瓦尔尼-模特激子存在于在晶体硅半 导体中，被激发到导带中的电子和价带中的空穴形成束缚态，库伦力较弱，在 0.01eV 左右。弗伦克尔激子存在 于有机介质的施主材料中，之间的库伦力较强，在0.3eV 左右。 早在 20 世纪 70 年代，人们就希望通过模拟光合作用，开发出新型太阳能电池。那时，人们在半导体晶体 材料二氧化钛（titanium dioxide， TiO2 ）表面，包裹一层叶绿素（chlorophyll）染料。虽然提出了染料敏化太 阳能电池（dye-sensitized solar cell, DSC）的概念，但是由于电子在叶绿素中输运困难，转换效率只有0 .01%。
直到 1991 年，瑞士化学家 Michael Gratzel 运用纳米技术，才推动了染料敏化电池的实质性发展。Gratzel 把大颗粒的 TiO2 晶体，替换成直径 20nm 的小颗粒海绵状 TiO2 ，外层包裹染料薄层，形成 10um 厚的光学透明薄膜。第一次制成的染料敏化电池，其转换效率就已经达到了7 .1%，电流密度达到 12mA/cm。 而现 在，染料敏化电池转换效率的世界纪录是11%。
在燃料敏化电池的结构中，光敏剂（ photosensitizer）通过羧基（ crboxyl,-COOH）、磷酸基（ phosphonic acid,-PO3H2）或硼酸基（boronic acid –B(OH)2）功能团，覆盖在TiO2 颗粒表面，形成电荷转移络合物（charge transfer complex），再浸泡在氧化还原介体（redox mediator）溶液中，TCO 玻璃和金属衬底分别作为阴极和阳 极，如图 5.10 所示。光敏剂吸收入射光，基态中的So 中的电子被激发到高能态S*,在 fs 到 ps 时间内，光敏剂中的电子进入 TiO2 的导带，光敏剂失去电子，被氧化，成为S+。氧化还原介体从金属阳极得到电子，再对光 敏剂提供电子，使之还原，回到 So.TiO2 导带上的自由电子，通过 TCO 阴极和电路，来到金属阳极，2 个电极之间形成电流，驱动电路中的负载。 2016年3月 我科学家研制出新型柔性太阳能电池，专家认为，该成果有望用于发展智能温控型太阳能电池及可穿戴太阳能电池。