http://www.physorg.com/news/2011-07-transparent-batteries-straight-future-video.html
By Stephanie Liou, July 25, 2011
(PhysOrg.com) -- 史丹佛研究者發明一款透明的鋰離子電池，那也具高度彈性（可撓性）。其成本堪與當今市面上的正規電池相比，在消費性電子產品的應用裡有很大的潛力。
那聽起來像出自某一部低劣科幻電影的某種東西，多虧數位史丹佛科學家所完成的新研究，透明手機離現實更進一步了。
有幾家公司已成功地創造出部份透明的小機件，例如數位相框、具透明按鍵的手機。然而，全透明的電子書閱讀器或手機由於缺失最後的一塊拼圖，仍屬於概念藝術的範疇。
"如果你想要讓每樣東西透明，那電池呢？" 崔屹（Yi Cui）表示，材料科學與工程副教授以及 SLAC National Accelerator Laboratory 光子科學副教授，因其對於電池的研究而聞名。
Cui 與畢業生 Yuan Yang，他是一篇論文的第一作者，那篇論文題為「Transparent lithium-ion batteries」刊載於 7/25 當期的 PNAS，準備要創造出一款適合用於消費性電子產品的透明電池。
"我能使電池更強大，不過我也想要讓電池看起來更夢幻，" Cui 說，他讚許 Yuan 提出這個不尋常的研究構想。
因為電池中的關鍵活性材料仍無法被製成透明的或著以透明的替代品取而代之，Yang 與 Cui 領悟到他們得要尋找某種方式來建構電池，例如，雖然用的是不透明的化合物，但因為尺寸太小以至於肉眼看不見。
"如果某樣東西小於 50 微米，你的眼將覺得它感覺像是透明的一樣，" Yang 說，因為人眼的最大解析度大約介於 50 到 100 微米之間。
Yang 與 Cui 為電池的電極設計出一種網狀架構，在網格中的每一條「線」大約 35 微米寬。光線通過格線之間的透明空隙；因為每條線如此的細，所以整個網格區域看起來像透明的。
這件事說的比做的容易。這對研究者最後想出一種巧妙的三階段製程，那使用低成本、可輕易取得的材料。
首先，因正規材料諸如銅或鋁不在考慮之列，所以得要找一種透明的替代品。Yang 與 Cui 選定一種透明的、有點彈性的化合物稱為聚二甲基矽氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）。
"PDMS 相當便宜，且已用於整型外科以及隱形眼鏡，" Yang 說。"不過它不具導電性，故我們得將金屬沈積其上使其具傳導性。"
為了辦到這件事，PDMS 被灌注到矽模內，藉此創造出格狀溝槽。一張金屬薄膜被蒸鍍到溝槽上，創造出一層導電層。研究者們接著將液態泥漿狀溶液，那包含非常小的、奈米級的活性電極材料，滴入溝槽中。
接下來，Yang 開發出一種特殊的透明基質以便夾在（sandwiched）電極之間。他修改一種現有的膠狀電解質，使其肩負電解質與隔離膜（separator）雙重任務。因為在正規電池中，所有用來製造隔離膜的材料都是不透明的，因此這是非常重要的一個步驟。
將一層電解質層精確地置於二電極間，一個有用的電池就此誕生。可加入多重電解質層，以便創造出一個更大與更強的電池。
只要網格線精確匹配，透明度就能夠維持。 Yang 與 Cui 的透光率測試證明在可見光中有百分之 62 的透明度，而且三個完整的電池玩疊疊樂，依然有百分之 60 的透明度。整個電池也具有高度彈性。
也許最棒的是，透明電池比所預期的還要便宜。
"其成本將類似那些正規電池，" Cui 說。"尤其，如果我們把低成本材料當成電流收集器來用的話，說它不便宜，根本沒道理。"
目前唯一的限制是，這種透明電池的電力大約只有同體積鋰離子電池的一半。
"目前的能量密度低於鋰電池，" Yang 說。"那現在可與鎳鎘電池相比。"
絕大多數的筆電與手機是由鋰離子電池提供電力，而鎳鎘電池則常在相機與其他能量密集度較少的裝置中被找到。
Yang 與 Cui 對於「材料科學中的進展將使透明電池的能量密度獲得改善」這件事感到樂觀。製程無疑能縮放，而且可能具商業應用，Cui 說，他已為此電池申請專利。
但，等一下！有人可能會問：「有個透明裝置或甚至是透明電池的理由是什麼？」
"從事基礎科學研究令人非常振奮，" Cui 說。"你能研究電池內發生了什麼事，因為它們現在是透明的。"
除了對科學有宏大貢獻之外，Yang 與 Cui 的研究背後無疑有一個更大的驅力。
"那看起來就很酷，" Cui 說。"我想告訴 Steve Jobs 這件事。我想要一支透明的 iPhone！"
※ 相關報導：
＊ Transparent lithium-ion batteries (Open Access)
http://www.pnas.org/content/early/2011/07/18/1102873108
Yuan Yang, Sangmoo Jeong, Liangbing Hu, Hui Wu, Seok Woo Lee,＊ 巧妙剪變：調校奈米複合材料的導電率
and Yi Cui
PNAS Published online before print July 25, 2011,
doi: 10.1073/pnas.1102873108
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