据《科学美国人》报道，一些废弃的电子产品正在迅速堆积，这促使研究人员探索创造性的方法来减少由此产生的电子垃圾。现在，一个团队用纸和其他可持续材料制成了一种水激活一次性电池。
通常构成我们手中电子设备的电线、屏幕和电池——更不用说包裹它们的塑料、金属和其他材料了——正在成为危险的碎片，填满了许多垃圾填埋场。
一些电子垃圾相对较大:旧翻盖手机、空谐波收音机只是一些常见的物品。其他电子垃圾则更加隐蔽，比如一次性电子医疗诊断包、环境传感器和包含一次性电池等设备的智能标签。
加州大学欧文分校公共卫生教授、绿色技术研究员兼各大科技公司顾问德勒·奥贡塞坦(Dele Ogunseitan)说，“正是这些小电池才是大问题。没有人真正关注他们的行踪。”他没有参与纸电池的开发。
瑞士联邦材料科学与技术实验室的纤维素和木质材料实验室的研究人员正在试图解决这个被忽视的问题。
本周，他们在《科学报告》上发表了一篇论文，描述了他们用环保材料开发的一种新型水激活纸电池。这种设备最终可能成为可持续的电池替代品，取代低功率设备中常见的更有害的电池。
这种新型纸电池的关键部件与标准电池相同，但包装不同。就像典型的化学电池一样，它有一个带正电的一面叫阴极，一个带负电的一面叫阳极，两者之间有一种叫电解质的导电材料。
传统电池的组件由塑料和金属包裹；在这种新电池中，阳极和阴极被墨水印刷在纸的正面和背面。这种纸注入了盐，纸被水浸泡后会溶解。所得盐溶液用作电解质。
可持续材料是研究人员的先决条件，他们只考虑无毒和丰富的成分来创建他们的设备。纤维素材料实验室的负责人、这项研究的高级作者古斯塔夫·尼斯特罗姆(Gustav Nystrm m)说，“我们相当有信心，我们最终会有一些可行的东西，但开发这些材料和墨水系统并不简单。”
在尝试了数百种不同成分的配方后，研究人员决定用石墨墨水制作阴极，用锌墨水制作阳极，用浸过盐的纸制作电解质。
纸干了，电池就可以放在架子上了。然而，只要加入几滴水，固体盐就会溶解，从而产生电子的流动。纸张湿润后，电池启动时间约为20秒。
此时，它将产生1.2伏的稳定电流，直到纸张变干。当研究人员重新润湿纸张时，电池可以在一个多小时内产生0.5伏的电压。
尽管研究人员证明他们的电池可以为闹钟供电，但一次性纸电池不太可能取代商店货架上的标准AA电池。相反，Nystrm设想的未来是，这些电池被嵌入到医疗诊断套件和环境传感器中，并可以理想地与屏幕和包装等其他组件结合。这样的未来或许并不遥远。
很难预测这些产品量产的时间表，但Nystrm表示，他正在与潜在的行业合作伙伴接触，相信这些电池可以在未来两到五年内投入生产。他说，“我认为你在这款设备上看到的性能足以满足许多应用的需求。”这主要是为了扩大生产规模，将电池集成到医疗诊断试剂盒和环境传感器中。
至关重要的是，Nystrm表示，他的团队在制造电池时没有违反可持续发展标准。他解释说:“这项工作真正从开发可持续材料开始。”从那以后，他说，“我认为我们可以创造一些非常有价值的东西。”
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