透明電源：透明的鋰離子電池就像這一塊，最終能夠驅(qū)動透明的便攜式電子產(chǎn)品。來源：麻省理工科技創(chuàng)業(yè)
斯坦福大學(xué)材料科學(xué)教授崔毅（Yi Cui）領(lǐng)導(dǎo)這項工作，他說，大量的研究都是讓電池儲存更多能量，使用更長時間，但很少有人注意到讓它們“更漂亮，更別致。”
科學(xué)家此前曾制成透明的產(chǎn)品，屬于其他主要類別的電子產(chǎn)品，包括晶體管和用于控制顯示器的組件，但尚未制成電池。“如果不能使電池透明，你就不能讓這些裝置透明，”崔毅說。
有些電池組件比其他組件更容易使用透明材料制備。電極是最棘手的部分，崔毅說。有一種方法可以制作透明電極，那就是使它非常薄，大約接近100納米厚。但是，很薄的電極通常無法存儲足夠的能量以供使用。
另一種方法，是制作電極時采用一種形式的模式，它具有的特征更小，肉眼看不見。只要電池內(nèi)總體上有足夠的電極材料，這種類型的電極仍可以存儲大量能量。崔毅設(shè)計了一種網(wǎng)狀電極，網(wǎng)格的所有行距大約50微米，可以有效隱形，網(wǎng)格內(nèi)的方塊不包含電池材料。
制造也非常棘手，因為用通常的方法制備組件，這種分辨率就要求苛刻的化學(xué)工藝，會損壞電池材料。相反，斯坦福大學(xué)的小組采用了一種相對簡單的方法，制成這種透明的網(wǎng)狀電極，這些電極被結(jié)合在一起，處于一種透明、濕軟的聚合物內(nèi)，這種聚合物稱為聚二甲基硅氧烷（PDMS：Polydimethylsiloxane）。
他們開始是采用光刻技術(shù)，在硅晶片上做出模具。然后，他們把液態(tài)聚二甲基硅氧烷傾倒在模具上，加工硫化聚合物，使它凝固，并使它剝離模具。然后，這種聚二甲基硅氧烷片被刻上一種網(wǎng)格狀細(xì)槽。接著，他們把一種電極材料溶液滴到聚二甲基硅氧烷表面。毛細(xì)管作用（Capillary action）牽引這種材料進(jìn)入，直到它們充滿所有的細(xì)槽，形成網(wǎng)格。研究人員使用標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池材料，制作他們的電極。
為了制成完整的電池，他們把一塊透明的膠體電解質(zhì)夾在兩個電極之間，把它們一起放入一個保護(hù)性塑料包裝內(nèi)。斯坦福大學(xué)的研究人員創(chuàng)造了原型，并使用它們驅(qū)動LED，LED的光可以透過電池本身看到。
崔毅說，從理論上講，這些電池應(yīng)該能夠存儲一半左右的能量，這是對比同等大小的不透明電池而言，因為能量密度和透明度之間有一種權(quán)衡。他們可以放上一塊較厚的網(wǎng)狀電極材料，以儲存較多的能量，但是這就意味著較少光線可以透過。
到目前為止，他的實驗室原型每公升可存儲20瓦時，蓄電量大約相當(dāng)于一塊鎳鎘電池（nickel-cadmium battery），但崔毅希望提高一個量級，這在某種程度上需要降低聚合物基板的厚度，也要使容納電極材料的細(xì)槽更深。
另一種方式可以存儲更多的能量，又不犧牲透明度，那就是堆疊多個單元格，彼此重疊，要采取這樣一種方式，讓電極的網(wǎng)格對準(zhǔn)，使光線可以透過。到目前為止，這個小組已制成的電極直徑有一英寸，但崔毅表示，它們可以做得更大，這種材料可以簡單地被切成所需的尺寸。
