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美国耶鲁大学(Yale University)化学与环境工程副教授Andre Taylor实验室的研究人员们开发出一种可望为锂离子电池制造透明电极的技术。
研究人员们利用自旋喷射逐层(SSLbL)组装技术，从单壁碳纳米管(SWNT)与氧化钒(V2O5)纳米线中制造出一种既超薄且透明的薄膜，可提供作为电池的阳极和阴极使用。
根 据Taylor表示，沉积控制一直无法实现内含一维纳米材料的薄膜。目前，这种新材料可望用于传感器与电极应用，但要让整个薄膜达到均匀的特性(如导电 性)仍相当困难。耶鲁大学的研究人员们现正致力于利用SSLbL组装技术生产具有纳米级精确度的电极。这项SSLbL组装技术原先就是在Taylor实验 室中开发的。
“我们的研究证实基于这种高度可控制方案的办法，能够制造出透明电池的阳极和阴极，”Gittleson说：“要制造出能够可靠地储存锂离子的超薄薄膜并不容易。我们所取得的成果虽然只是第一步，但却是一项重要的成就。”
不过，在透明组件可导入量产以前，还存在诸多必须克服的挑战。“我们所面对的最大障碍在于改善这些超薄电极的导电性，”Gittleson说。“为了解决这个问题，研究人员们创造出一种整合导电SWNT层与主动电极材料的‘三明治’新架构，以进一步提高性能。”
Taylor说，研究人员的下一步是创造一种透明的隔离器/电解质——这是电池的第三个主要组件。锂离子如何在阳极和阴极之间移动正是克服这项挑战的关键，因为这种组件通常是由大量生产的聚合物制造而成的，但这些系统的开发人员并未注意到透明度。
“大自然已经证明，复杂的系统也可以是透明的，”Taylor建议，“事实上，今年初他们在哥斯达黎加(Costa Rica)发现了一种新的玻璃蛙，它们的皮肤就是透明的。如果大自然能经由进化达到这样的结果，我们应该就能利用精密工程技术来实现。”
编译：Susan Hong
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