海藻纤维素
梦想望成真
制造出像纸张一样轻盈、纤薄、柔软的电池是许多工程师由来已久的梦想。无论它为什么装置提供能量，都将能极大地减少供电装置的重量和体积。近日，瑞典乌普萨拉大学的阿尔伯特·米兰扬（Albert Mihranyan）及其同事研制出一种实际上用纸做的电池，虽然目前还不适合日常使用，但用于跟踪商店的货物或机场的行李却是非常合适的。
一般而言，电池通过电化学反应进行工作。每个电池都有两个置于电解质中的电极（一个正极，另一个负极）。锂离子电池，即那种为移动电话和笔记本电脑提供能量的电池，通常有一个用碳做的正极、一个由钴酸锂制成的负极和溶有锂盐的有机电解质。当锂电池充电时，电子被泵入到负极上，迫使锂离子从负极游离到正极。当电池被使用时，电流的释放使锂离子从正极回到负极。
根据《纳米通讯》杂志的报道描述，由米兰扬博士及其同事们研发的这种电池，其基本材料是纤维素，即用来造纸的材料。然而，这种纤维素不是从树木或棉花中提取的用来造纸的纤维素，而是来自海藻。米兰扬之所以采用这种海藻纤维素，是因为它的纤维更加纤细。用这种纤维素生产的电池，不但其表面积大，还可以储存更多的电能。
纤维素电池
然而，纤维素本身并不导电，需要镀上一层能导电的物质。为此，米兰扬选用了一种叫做聚吡咯的聚合物，聚吡咯和纤维素结合能生成一种具有良好导电性能的合成物，并将这种合成物用于制作电池的两极，同时用吸附盐水的滤纸作为电解质，由此构成了这种新型电池。
具体过程为：吸附盐水的滤纸被夹在两个纤维素电极之间（固定于两张玻璃片之间），电池两极上的铂片与外界形成了供电接触，即聚吡咯内发生的化学变化形成了电能的存储和释放。这种分子以两种形态存在，术语称为“氧化状态”和“还原状态”，当它们成为电路的一部分时，即产生电流，电压为1伏的电池就这样产生了，并可在几秒内完成充电。这种电池在充、放电100次后，其性能仍然没有明显降低。
目前，米兰扬正在为这种技术寻找商机。尽管海藻电池不可能取代锂离子电池，因为前者的效率仅为锂离子电池的三分之一，但是可用于小电器的供电。譬如，用于带有微型无线电装置的行李标签，通过发送信号，可让监管者追踪到它的方位；另一种可能的用途是“智能”包装材料，如装有电子显示屏的谷物包装箱等。
最近，有人研制出了一种基于纸质的晶体管（纸基晶体管），米兰扬博士的纤维素电池有望充当这种晶体管的配置电源。这样一来，“科技的发展终将实现无纸化办公”这一观点将被彻底推翻。
资料来源 The Economist.com
责任编辑 则 鸣