海藻纤维素电池的妙用

热衷于在淘X、京X、新X等C2C、B2C等购物网站上败家的《Geek》众编辑都有焦急等待快递公司送货的经历，尤其是查理蓝从获悉运单号码开始，就分分钟刷新快递公司的物流查询系统，唯恐自己的宝贝中途走失了。要是能随时看到自己的包裹到了什么地方，各位岂不是安心多了吗?其实要给货物贴上标签纸样的无线电追踪装置在技术上并不难实现，关键在于供电问题不太好解决——传统的锂电池无法做得像标签一样纤薄柔韧。不过现在这个问题似乎有解了，那就是海藻纤维素电池!

常识告诉我们，电池依靠电化学反应工作，每一个电池包含两个电极(阴极和阳极)，这两个电极浸没在电解液中。目前我们用得最多的锂电池的阳极由碳组成，阴极由氧化锂钴组成，后者溶在含有锂盐的有机电解液中。当电池被通上电时，电子朝阴极进发，迫使带正电的锂离子远离阴极，进入阳极；当电池放电时，电流让锂离子离开阳极返回到阴极。

瑞典乌普萨拉大学的阿尔伯特米兰因博士发明的新型电池同样基于这一原理，不同的是这种电池由海藻中提取的纤维素制成。海藻纤维素的纤维极为纤细，会使电池的表面积更大，从而存储更多电荷；与此同时，由这种纤维素制成的电池也具备了纤薄柔韧的物理性质。因为纤维本身并不能导电，所以米兰因等人将一种常见的导电聚合物聚吡咯(polypyrrole，通常为无定型黑色固体，不溶不熔，在200℃时会分解，能导电)浸入海藻纤维，从而产生了种能够导电的混合物。接着他们在这种合成物中制造出新电池的两极，用浸过盐水的滤纸作为电解质。

这种新型电池由两个纤维素电极及夹在中间的浸过盐水的滤纸构成，结构上就像一个三明治。两个纤维素电极位于两块载玻片之间，两极上附有铂带与外界形成导电接触。在聚吡咯内发生的化学变化存储和释放电量，分子在其中以两种形态(氧化状态和还原状态)存在，当这两种状态的分子形成回路时，即产生电流。该电池可在几秒内完成充电，而且充放电100次后的性能也不会出现较大的损耗。虽然海藻目前电池的效率仅为锂离子电池的三分之，还不能替代锂电池，但完全可以用来为前面提到的无线标签供电，或者用于“智能”包装材料，比如带电子显示屏的包装盒。可以预见，仅仅在中国，这一技术的前景就十分广阔，至少《Geek》众编辑都盼着海藻纤维电池实用化的一天呢。