Za elektroničke uređaje i uređaje potreban je a napajanje (bilo izmjenični ili istosmjerni), ovo napajanje može se izravno izvući iz mrežnog napajanja ili iz električnih baterija. Baterija se može definirati kao elektronički uređaj koji se sastoji od (jedne ili više) elektrokemijskih ćelija. Kemijska energija elektrokemijskih stanica može se pretvoriti u električnu energiju. Na temelju različitih kriterija, baterije se razvrstavaju u razne vrste, tako da se prema stanju punjivosti klasificiraju kao punjive baterije i nepunjive baterije. Napredak u tehnologiji razvio je ekološki prihvatljivije i fleksibilnije baterije poput papirnatih. U ovom članku razgovarajmo o konstrukciji i radu papirnatih baterija. Ali, prvenstveno, moramo znati što je papirnata baterija.
Papirna baterija
Papirna baterija
Fleksibilni i tanki uređaj za pohranu energije koji se može koristiti kao baterija naziva se papirna baterija. Ova papirnata baterija može se koristiti i kao kondenzator. Ova se baterija može proizvesti spajanjem nanocijevi (izrađenih od ugljika) i nanokompozitnog papira (izrađenih od celuloze). Papirnata baterija sastoji se od svojstva baterije - kapaciteta za pohranu energije i svojstva super kondenzator - gustoća visoke energije i tako proizvodi ekstremnu snagu.
Konstrukcija papirnate baterije
Glavne komponente korištene za izradu papirnate baterije uključuju:
- Ugljične nanocijevi (CNT) koji se koristi za katodni terminal
- Metal litija (Li +) koji se koristi za anodni terminal
- Različite vrste elektrolita koji uključuju krv, urin i znoj (koji se nazivaju bio-elektroliti)
- Papir (celulozni separator)
7 jednostavnih koraka za izradu papirnate baterije
Korak 1: Uzmite papir na bazi celuloze i na njega nanesite crnu karbonsku tintu
Korak 2: Nanesite ovu tintu na papir
Korak 3: Nakon širenja tinte, laminatom tanki film prekrijte površinu celuloze
Korak 4: Zagrijte celulozni papir 5 minuta na 80 stupnjeva C
Korak 5: Zatim skinite film sa podloge
Korak 6: Elektrode papirnate baterije su oblikovane filmom. Elektroliti LTO i LCO povezani su s različitim filmovima
Korak 7: Rad papirnate baterije može se provjeriti spajanjem terminala baterije na LED
Struktura papirnate baterije
Papirnata baterija radi
Uobičajene punjive baterije koje koristimo u svakodnevnom životu sastoje se od različitih odvojenih komponenata koje se koriste za proizvodnju elektrona kemijskom reakcijom metala i elektrolita. Ako jednom papir baterije umočite u tekućinu na bazi jona, tada baterija počinje raditi, tj. stvara se električna energija kretanjem elektrona od katodnog do anodnog terminala. To je zbog kemijske reakcije između elektroda papirnate baterije i tekućine. Zbog brzog protoka iona u roku od nekoliko sekundi (10 sekundi), energija će se pohraniti u papirnu elektrodu tijekom punjenja. Slaganjem različitih papirnatih baterija jednu na drugu, izlaz papirnate baterije može se povećati.
Papirnata baterija radi
Budući da su papirnate baterije međusobno vrlo usko povezane kako bi povećale svoj izlaz, postoji mogućnost da dođe do kratkog spoja između anodni terminal i katodni terminal . Ako se jednom kontakt anode dotakne s priključkom katode, tada u vanjskom krugu neće teći struja. Dakle, da bi se izbjegao kratki spoj između anode i katode, potrebna je barijera ili separator, što separator za papir može ispuniti.
Nanocijevi koje se koriste za papirnatu bateriju
Papirna baterija = papir (celuloza) + ugljične nanocijevi
Papirnata baterija može se koristiti za razne primjene jer omogućuje prednosti poput presavijanja, uvijanja, oblikovanja, zgužvanja, oblikovanja i rezanja, bez utjecaja na njezinu učinkovitost. Kako su papirnate baterije kombinacija celuloznog papira i ugljičnih nanocijevi, što olakšava prednosti dugotrajne upotrebe, stalne snage i naleta energije. Procijenjeno je da se ove vrste papirnatih baterija koriste za napajanje vozila i medicinskih uređaja sljedeće generacije.
Svojstva papirnate baterije
Svojstva papirnate baterije mogu se prepoznati iz svojstava celuloze kao što su izvrsna poroznost, biorazgradivost, netoksičnost, mogućnost recikliranja, visoka vlačna čvrstoća, dobra sposobnost upijanja i mala čvrstoća na smicanje, a također i svojstva ugljikovih nanocijevi kao što su niska gustoća mase, fleksibilnost, velika gustoća pakiranja, lakoća, bolja električna vodljivost od silicija, tanak (oko 0,5 do 0,7 mm) i nizak otpor.
Prednosti papirnate baterije
- Za razliku od konvencionalne baterije , papirna baterija može se koristiti presavijanjem, rezanjem i motanjem.
- Papirnata baterija funkcionira kao baterija kao i kondenzator.
- Papirnata baterija moderan je uređaj za pohranu ultra tankih dimenzija.
- Ima posebna svojstva kao što su ekonomičnija, biorazgradiva i bio kompatibilna.
- Papirna baterija može generirati električna energija od 1,5V.
- Izlazni napon papirnate baterije može se prilagoditi na temelju zahtjeva.
Mane papirnate baterije
- Ugljične nanocijevi koje se koriste u papirnatim baterijama vrlo su skupe.
- Baterija papirnate baterije može oštetiti pluća ako se udiše.
- E-otpad troše papirnate baterije.
Primjene papirnate baterije
Primjene papirnate baterije
Brojne su aplikacije za papirnate baterije u raznim poljima. U elektronici se papirna baterija obično koristi u mobitelima, prijenosnim računalima, kalkulatorima, fotoaparatima, mišu, tipkovnici, Bluetooth uređajima itd. Slično tome, u medicinskim znanostima za umjetna tkiva, kozmetiku, sustave za isporuku lijekova itd. U automobilima i zrakoplovima koriste se papirnate baterije hibridna vozila zbog njihove male težine.
Zanima li vas dizajn elektronički projekti sa svojim inovativnim idejama? Zatim objavite svoje ideje, prijedloge i komentare u odjeljku za komentare u nastavku radi daljnje tehničke pomoći.
