纸张会成为电子设备未来的动力来源吗？正如塑料引发了日常材料制造的革命一样，一种由纤维素、碳纳米管和少量液态盐组成的新型电源可能会彻底改变从iPhone到心脏起搏器等电子设备背后的能量来源。
“我们有一种纸质电池、超级电容器和电池-超级电容器混合设备，可用于各种储能应用，”纽约州特洛伊伦斯勒理工学院（R.P.I.）的生物和化学工程师罗伯特·林哈特（Robert Linhardt）说，他帮助领导了这项发现。“这些设备轻便灵活，主要由纤维素纸组成，这是一种环保且具有生物相容性的材料。”
R.P.I.的三个实验室——生物聚合物、纳米管和电子学——之间的合作，这种纸质电源的工作原理是利用纤维素分离排列的、作为电极的碳纳米管。纳米管被生长出来，然后将纤维素溶解在电解质中——在普通电池中，使用（硫酸）酸，但在这种情况下，使用的是室温离子液体（也称为液态盐）——倒入其中。干燥后，留下一层薄薄的“纳米复合纸”，研究人员在《美国国家科学院院刊》中写道，这种纸“可以卷起、扭曲或弯曲成任何曲率”。
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除了所有这些灵活性之外，纸质电池还可以被切割或堆叠，并且可以在很宽的温度范围内工作，从-100华氏度到350华氏度（不会燃烧）。而且，根据纸张的制作方式，它可以作为电池、超级电容器（一种异常高效的储能设备，可以快速释放电力）或两者兼而有之。该团队报告说，用纤维素分离碳纳米管以产生黑色纸张可以得到商业级的超级电容器，而将碳纳米管从层压锂层中分离出来则可以得到长寿命电池和双色纸：一面黑色，另一面灰色。
林哈特说：“纤维素浇铸在上面的纳米管以巨大的表面积在分子水平上与纸张接触，使得该设备能够有效地存储和释放电力。”
这种纸质电源还可以吸收咸味的体液，如汗液或血液，以充当超级电容器。林哈特指出：“使用这些基于体液的电解质表明，该设备有可能用作干燥的身体植入物。” “我们对一次性纸质除颤器作为潜在的医疗应用非常感兴趣。”
到目前为止，研究人员在超级电容器版本中实现了每公斤1.5千瓦的功率密度，并对其进行了100次放电和充电循环的测试，远低于当前商用电容器典型的约一百万次。他们只制作了一英寸见方的纸张版本，但独特的复合结构已经降低了制造诸如电池-电容器混合设备之类的设备的复杂性，并且它已被用于点亮一个微小的红色发光二极管以及其他设备。
如果可以像科学家希望的那样将纸质薄片从印刷机上卷下来，那么未来的能量存储可能就在纸张中。林哈特说：“我们足够现实地认识到，实际的工艺放大可能会遇到意想不到的困难。” 但是“我们没有看到任何不可克服的挑战。”