Dispozitivele și gadgeturile electronice necesită o alimentare electrică (fie CA, fie DC), această sursă de alimentare poate fi preluată direct de la sursa de alimentare sau de la bateriile electrice. Bateria poate fi definită ca un dispozitiv electronic format din (una sau mai multe) celule electrochimice. Energia chimică a celulelor electrochimice poate fi convertită în energie electrică. Pe baza diferitelor criterii, bateriile sunt clasificate în diferite tipuri, astfel încât, pe baza stării reîncărcabile, să fie clasificate ca fiind baterii reîncărcabile și baterii nereîncărcabile. Progresul tehnologic a dezvoltat baterii mai ecologice și mai flexibile, cum ar fi bateriile de hârtie. În acest articol, permiteți-ne să discutăm despre construcția și funcționarea bateriilor de hârtie. Dar, în primul rând, trebuie să știm ce este o baterie de hârtie.
Baterie de hârtie
Baterie de hârtie
Dispozitivul flexibil și subțire de stocare a energiei care poate fi utilizat ca baterie se numește baterie de hârtie. Această baterie de hârtie poate fi utilizată și ca condensator. Această baterie poate fi produsă prin îmbinarea nanotuburilor (fabricate cu carbon) și a hârtiei nano-compozite (fabricate cu celuloză). Bateria de hârtie constă din proprietatea unei baterii - capacitate mare de stocare a energiei și proprietatea de super condensator - densitate mare de energie și, astfel, produce putere extremă.
Construcția bateriei de hârtie
Principalele componente utilizate pentru construirea bateriei de hârtie includ:
- Nanotub de carbon (CNT) utilizat pentru terminalul catodic
- Litiu metalic (Li +) utilizat pentru terminalul anodic
- Diferite tipuri de electroliți care includ sânge, urină și sudoare (denumiți bio-electroliți)
- Hârtie (Separator de celuloză)
7-Pași simpli pentru construirea bateriei de hârtie
Pasul 1: Luați o hârtie pe bază de celuloză și aplicați cerneală de carbon negru pe ea
Pasul 2: Răspândiți această cerneală aplicată pe hârtie
Pasul 3: După împrăștierea cernelii, laminează o peliculă subțire pe suprafața celulozei
Pasul 4: Încălziți hârtia de celuloză 5min la 80 de grade C
Pasul 5: Apoi, îndepărtați filmul de pe substrat
Pasul 6: Electrozii bateriei de hârtie sunt formați de film. Electroliții LTO și LCO sunt conectați la diferite pelicule
Pasul 7: Funcționarea bateriei de hârtie poate fi verificată prin conectarea terminalelor bateriei la LED
Structura bateriei de hârtie
Bateria de hârtie funcționează
Bateriile reîncărcabile convenționale pe care le folosim în viața noastră de zi cu zi constau din diferite componente de separare care sunt utilizate pentru producerea de electroni cu reacția chimică a unui metal și a unui electrolit. Dacă odată ce hârtia bateriei este scufundată în lichid pe bază de ioni, atunci bateria începe să funcționeze, adică se generează electricitate prin deplasarea electronilor de la terminalul catodic la terminalul anodic. Acest lucru se datorează reacției chimice dintre electrozii bateriei de hârtie și lichid. Datorită fluxului rapid al ionilor în câteva secunde (10 sec.), Energia va fi stocată în electrodul de hârtie în timpul reîncărcării. Stivuind diferite baterii de hârtie unele pe altele, puterea bateriei de hârtie poate fi mărită.
Bateria de hârtie funcționează
Deoarece bateriile de hârtie sunt conectate foarte strâns pentru a-și crește puterea, există șanse să apară scurt între terminalul anodic și terminalul catodic . Dacă odată ce terminalul anodic intră în contact cu terminalul catodic, atunci nu va exista flux de curent în circuitul extern. Astfel, pentru a evita scurtcircuitul între anod și catod este nevoie de o barieră sau separator, care poate fi îndeplinit de separatorul de hârtie.
Nanotuburi utilizate pentru bateria de hârtie
Baterie de hârtie = hârtie (celuloză) + nanotuburi de carbon
Bateria de hârtie poate fi utilizată pentru diverse aplicații, deoarece facilitează avantaje precum plierea, răsucirea, turnarea, sfărâmarea, modelarea și tăierea fără a afecta eficiența acesteia. Deoarece bateriile de hârtie sunt combinația de hârtie de celuloză și nanotuburi de carbon, ceea ce facilitează avantajele utilizării pe termen lung, a puterii constante și a exploziilor de energie. Se estimează că aceste tipuri de baterii de hârtie vor fi utilizate pentru alimentarea vehiculelor de generație următoare și a dispozitivelor medicale.
Proprietățile bateriei de hârtie
Proprietățile bateriei de hârtie pot fi recunoscute din proprietățile celulozei, cum ar fi porozitatea excelentă, biodegradabilitatea, netoxicitatea, reciclabilitatea, rezistența la tracțiune ridicată, capacitatea bună de absorbție și rezistența la forfecare redusă și, de asemenea, din proprietățile nanotuburilor de carbon, cum ar fi densitate de masă scăzută, flexibilitate, densitate mare de ambalare, ușurință, conductivitate electrică mai bună decât siliciu, subțire (în jur de 0,5 până la 0,7 mm) și rezistență scăzută.
Avantajele bateriei de hârtie
- spre deosebire de baterii convenționale , bateria de hârtie poate fi utilizată prin pliere, tăiere și rulare.
- Bateria de hârtie funcționează atât ca baterie, cât și ca condensator.
- Bateria de hârtie este un dispozitiv modern de stocare cu dimensiuni ultra-subțiri.
- Are proprietăți speciale, cum ar fi mai economice, biodegradabile și bio-compatibile.
- Bateria de hârtie poate genera energie electrica de 1,5V.
- Tensiunea de ieșire a bateriei de hârtie poate fi personalizată în funcție de cerințe.
Dezavantaje ale bateriei de hârtie
- Nanotuburile de carbon utilizate în bateria de hârtie sunt foarte scumpe.
- Risipa bateriei de hârtie poate deteriora plămânii dacă este inhalată.
- E-risipa este generată de bateriile de hârtie.
Aplicații ale bateriei de hârtie
Aplicații pentru baterii de hârtie
Există numeroase aplicații pentru bateriile de hârtie în diverse domenii. În electronică, bateria de hârtie este de obicei utilizată pe telefoane mobile, laptopuri, calculatoare, camere, mouse, tastatură, dispozitive Bluetooth și așa mai departe. În mod similar, în științele medicale pentru țesuturi artificiale, produse cosmetice, sisteme de administrare a medicamentelor și așa mai departe. În automobile și aeronave, bateriile de hârtie sunt utilizate în vehicule hibride din cauza greutății lor ușoare.
Ești interesat de proiectare proiecte electronice cu propriile tale idei inovatoare? Apoi, postați ideile, sugestiile și comentariile dvs. în secțiunea de comentarii de mai jos pentru asistență tehnică suplimentară.
