紙張會成為電子裝置未來的動力來源嗎？正如塑膠引發了日常材料製造的革命一樣，一種由纖維素、碳奈米管和少量液態鹽組成的新型電源可能會徹底改變從iPhone到心臟起搏器等電子裝置背後的能量來源。
“我們有一種紙質電池、超級電容器和電池-超級電容器混合裝置，可用於各種儲能應用，”紐約州特洛伊倫斯勒理工學院（R.P.I.）的生物和化學工程師羅伯特·林哈特（Robert Linhardt）說，他幫助領導了這項發現。“這些裝置輕便靈活，主要由纖維素紙組成，這是一種環保且具有生物相容性的材料。”
R.P.I.的三個實驗室——生物聚合物、奈米管和電子學——之間的合作，這種紙質電源的工作原理是利用纖維素分離排列的、作為電極的碳奈米管。奈米管被生長出來，然後將纖維素溶解在電解質中——在普通電池中，使用（硫酸）酸，但在這種情況下，使用的是室溫離子液體（也稱為液態鹽）——倒入其中。乾燥後，留下一層薄薄的“奈米複合紙”，研究人員在《美國國家科學院院刊》中寫道，這種紙“可以捲起、扭曲或彎曲成任何曲率”。
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除了所有這些靈活性之外，紙質電池還可以被切割或堆疊，並且可以在很寬的溫度範圍內工作，從-100華氏度到350華氏度（不會燃燒）。而且，根據紙張的製作方式，它可以作為電池、超級電容器（一種異常高效的儲能裝置，可以快速釋放電力）或兩者兼而有之。該團隊報告說，用纖維素分離碳奈米管以產生黑色紙張可以得到商業級的超級電容器，而將碳奈米管從層壓鋰層中分離出來則可以得到長壽命電池和雙色紙：一面黑色，另一面灰色。
林哈特說：“纖維素澆鑄在上面的奈米管以巨大的表面積在分子水平上與紙張接觸，使得該裝置能夠有效地儲存和釋放電力。”
這種紙質電源還可以吸收鹹味的體液，如汗液或血液，以充當超級電容器。林哈特指出：“使用這些基於體液的電解質表明，該裝置有可能用作乾燥的身體植入物。” “我們對一次性紙質除顫器作為潛在的醫療應用非常感興趣。”
到目前為止，研究人員在超級電容器版本中實現了每公斤1.5千瓦的功率密度，並對其進行了100次放電和充電迴圈的測試，遠低於當前商用電容器典型的約一百萬次。他們只製作了一英寸見方的紙張版本，但獨特的複合結構已經降低了製造諸如電池-電容器混合裝置之類的裝置的複雜性，並且它已被用於點亮一個微小的紅色發光二極體以及其他裝置。
如果可以像科學家希望的那樣將紙質薄片從印刷機上卷下來，那麼未來的能量儲存可能就在紙張中。林哈特說：“我們足夠現實地認識到，實際的工藝放大可能會遇到意想不到的困難。” 但是“我們沒有看到任何不可克服的挑戰。”