Táto papierová batéria je rovnako výkonná ako AA a je aktivovaná vodou

(Poulin a kol., Vedecké správy, 2022)

Novo vyvinutá, vodou aktivovaná jednorazová papierová batéria sľubuje, že bude mať veľký vplyv na elektroniku na jedno použitie – tie dočasné pomôcky používané v medicínskych a priemyselných oblastiach, kde sa elektronický odpad môže rýchlo začať hromadiť.

Batéria, ktorá bola preukázaná výskumníkmi, je biologicky odbúrateľná, vyrobená z udržateľných materiálov a lacná na zostavenie. Ba čo viac, podľa potreby sa dá vyrobiť v rôznych tvaroch a veľkostiach.

Pre predstavu o výkone, na napájanie LCD budíka stačila dvojčlánková batéria vyrobená technológiou. Aj keď v dohľadnej dobe nebude nabíjať váš laptop, existuje veľa potenciálu pre nízkoenergetické senzory a sledovače.



„Predstavujeme tlačenú papierovú batériu vyvinutú na napájanie jednorazovej elektroniky na jedno použitie a minimalizáciu jej vplyvu na životné prostredie,“ píšu vedci vo svojom publikovaný papier .

'Základom batérie je elektrochemický článok kov-vzduch, ktorý využíva zinok ako biologicky odbúrateľný kov v anóde, grafit v katóde, papier ako separátor medzi elektródami a elektrolyt na vodnej báze.'

Batéria vyrobená z papiera difundovaného chloridom sodným môže merať len jeden štvorcový centimeter (0,15 štvorcových palca) a je založená na tlačených atramentoch: jeden atrament obsahuje grafitové vločky a pôsobí ako katóda (kladný koniec), zatiaľ čo druhý na druhej strane papiera obsahuje zinkový prášok a pôsobí ako anóda (záporný koniec).

Tretí atrament, zložený z grafitových vločiek a sadzí, je vytlačený na oboch stranách, na vrchu ďalších dvoch atramentov, pričom spája kladný a záporný koniec s dvomi drôtmi. Tie sú pripevnené na jednom konci papiera, namočené vo vosku.

Stačí teda len malé množstvo vody, len dve kvapky. Tým sa rozpustia soli v papieri a uvoľnia sa nabité ióny, ktoré potom pri pohybe aktivujú batériu. Obvod je uzavretý pripojením vodičov k elektrickému zariadeniu, čo znamená, že elektróny sa môžu prenášať z negatívnych na kladné konce.

So stabilným napätím 1,2 voltu sa papierová batéria pri napätí 1,5 voltu blíži k úrovni štandardnej alkalickej batérie typu AA. Batéria začne vyrábať energiu približne 20 sekúnd po pridaní vody, podľa experimentov vykonaných tímom.

„Táto demonštrácia ukazuje, že napriek obmedzenej hustote výkonu v porovnaní so štandardnými technológiami je naša batéria stále relevantná pre širokú škálu nízkoenergetickej elektroniky a ekosystému internetu vecí,“ píšu výskumníci .

Aj keď sa výkon časom vysychaním papiera znižuje, možno ho do určitej miery doplniť väčším množstvom vody. S dodatočnou vodou môže batéria ešte dve hodiny po prvej aktivácii produkovať 0,5 V.

Toto je zatiaľ do značnej miery dôkazová štúdia, ale výroba batérie opísaná v tomto dokumente nie je príliš komplikovaná. Vedci tvrdia, že chcú v budúcnosti zlepšiť efektivitu batérie a zabezpečiť jej dlhšiu prevádzku.

„S rastúcim povedomím o probléme elektronického odpadu a objavením sa jednorazovej elektroniky pre aplikácie, ako je snímanie životného prostredia a monitorovanie potravín, rastie potreba batérií s nízkym dopadom na životné prostredie,“ píšu výskumníci .

'Tento posun od tradičných hodnôt orientovaných na výkon vytvára nové príležitosti pre nekonvenčné materiály a dizajn, ktoré môžu poskytnúť rovnováhu medzi výkonom a vplyvom na životné prostredie.'

Výskum bol publikovaný v r Vedecké správy .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.