从植物中汲取灵感用于可穿戴设备的金属空气纸电池

两千年以来，纸张一直是人类文明的主要组成部分。但如今，纸张的用途已不仅限于书写。它还在开创绿色未来方面发挥着关键作用。

轻薄的纸质设备有助于减少对金属或塑料材料的依赖，同时更易于处置。从提供经济、快速的传染病检测的纸质诊断设备到提供环保发电替代方案的电池和能源设备替代方案的电池和能源设备，科学家们正在寻找巧妙的方法来使用这种多功能材料。

现在，东北大学的一组研究人员报告了一种高性能镁空气(Mg-air)电池，该电池以纸为基础并由水激活。他们的研究细节发表在《RSCAppliedInterfaces》杂志上。

该研究的通讯作者HiroshiYabu表示：“我们从植物的呼吸机制中获得了该装置的灵感。”“光合作用类似于电池的充电和放电过程。就像植物利用太阳能从地下的水中合成糖和从空气中合成二氧化碳一样，我们的电池利用镁作为基质，从氧气和水产生电力。”

为了制造电池，Yabu和他的同事将镁箔粘合到纸上，并将阴极催化剂和气体扩散层直接添加到纸的另一面。该纸电池的开路电压为1.8伏，1.0伏电流密度为100mA/cm-2，最大输出为103毫瓦/cm-2。

Yabu补充道：“该电池不仅表现出令人印象深刻的性能结果，而且在运行时不使用有毒材料，而是使用经过严格评估的碳阴极和颜料电催化剂。”

研究人员在脉搏血氧仪传感器和GPS传感器中对电池进行了测试，展示了其在可穿戴设备中的多功能性。

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