Elektroniska enheter och prylar kräver en strömförsörjning (antingen växelström eller likström), kan denna strömförsörjning tas direkt från elnätet eller från de elektriska batterierna. Batteriet kan definieras som en elektronisk enhet som består av (en eller flera) elektrokemiska celler. Den kemiska energin i de elektrokemiska cellerna kan omvandlas till elektrisk energi. Baserat på olika kriterier klassificeras batterier i olika typer så att de baserat på uppladdningsbart tillstånd klassificeras som uppladdningsbara batterier och icke uppladdningsbara batterier. Framstegen inom teknik utvecklade miljövänliga och mer flexibla batterier som pappersbatterier. I den här artikeln, låt oss diskutera om pappersbatteriets konstruktion och arbete. Men i första hand måste vi veta vad ett pappersbatteri är.
Pappersbatteri
Pappersbatteri
Den flexibla och tunna energilagringsenheten som kan användas som ett batteri kallas pappersbatteri. Detta pappersbatteri kan också användas som kondensator. Detta batteri kan produceras genom att slå samman nanorör (tillverkat med kol) och nanokompositpapper (tillverkat med cellulosa). Pappersbatteriet består av ett batteris egendom - hög energilagringskapacitet och egendom till superkondensator - hög energitäthet och därmed producerar extrem kraft.
Pappersbatterikonstruktion
De viktigaste komponenterna som används för konstruktion av pappersbatteri inkluderar:
- Kolnanorör (CNT) används för katodterminal
- Litiummetall (Li +) används för anodterminal
- Olika typer av elektrolyter som inkluderar blod, urin och svett (som kallas bioelektrolyter)
- Papper (cellulosaavskiljare)
7-enkla steg för konstruktion av pappersbatteri
Steg 1: Ta ett cellulosabaserat papper och applicera svart kolbläck på det
Steg 2: Sprid bläcket på papperet
Steg 3: Efter spridning av bläck, laminera en tunn film över cellulosaytan
Steg 4: Värm cellulosapapperet i 5 minuter vid 80 grader C.
Steg 5: Skala sedan av filmen från substratet
Steg 6: Elektroderna i pappersbatteri bildas av film. Elektrolyterna LTO och LCO är anslutna till olika filmer
Steg 7: Pappersbatteriets funktion kan kontrolleras genom att ansluta batteripolerna till lysdioden
Pappersbatteriets struktur
Pappersbatteri fungerar
De konventionella uppladdningsbara batterierna som vi använder i vårt dagliga liv består av olika separeringskomponenter som används för att producera elektroner med den kemiska reaktionen av en metall och elektrolyt. Om en gång papperet i batteriet doppas i jonbaserad vätska, börjar batteriet att fungera, dvs. el genereras genom förflyttning av elektroner från katodterminal till anodterminal. Detta beror på den kemiska reaktionen mellan pappersbatteriets och vätskans elektroder. På grund av det snabba flödet av jonerna inom några sekunder (10sek) kommer energi att lagras i papperselektroden under laddningen. Genom att stapla olika pappersbatterier på varandra kan utmatningen från pappersbatteriet ökas.
Pappersbatteri fungerar
Eftersom pappersbatterierna är anslutna mycket nära varandra för att öka deras produktion, finns det en chans att det kommer att uppstå kort mellan anodterminal och katodterminal . Om anodterminalen en gång kommer i kontakt med katodterminalen kommer det inte att finnas något strömflöde i den externa kretsen. För att undvika kortslutning mellan anod och katod behövs således en barriär eller separator, som kan uppfyllas av pappersavskiljaren.
Nanorör som används för pappersbatteri
Pappersbatteri = papper (cellulosa) + kolrör
Pappersbatteriet kan användas för olika applikationer, eftersom det underlättar fördelar såsom vikning, vridning, gjutning, skrynkling, formning och skärning utan att påverka dess effektivitet. Eftersom pappersbatterierna är kombinationen av cellulosapapper och kolnanorör, vilket underlättar fördelarna med långtidsanvändning, stadig kraft och utbrott av energi. Dessa typer av pappersbatterier beräknas användas för att driva nästa generations fordon och medicintekniska produkter.
Egenskaper för pappersbatteri
Pappersbatteriets egenskaper kan kännas igen från egenskaperna hos cellulosa såsom utmärkt porositet, biologisk nedbrytbarhet, giftfri, återvinningsbarhet, hög draghållfasthet, god absorptionskapacitet och låg skjuvhållfasthet och även från egenskaperna hos kolnanorör såsom låg massdensitet, flexibilitet, hög packningstäthet, lätthet, bättre elektrisk ledningsförmåga än kisel, tunn (cirka 0,5 till 0,7 mm) och låg motståndskraft.
Fördelar med pappersbatteri
- till skillnad från konventionella batterier , pappersbatteri kan användas genom att fälla, klippa och rulla.
- Pappersbatteri fungerar både som ett batteri och som en kondensator.
- Pappersbatteri är en modern lagringsenhet med ultratunn storlek.
- Den har speciella egenskaper som mer ekonomisk, biologiskt nedbrytbar och biokompatibel.
- Pappersbatteri kan genereras elektrisk energi av 1,5V.
- Pappersbatteriets utgångsspänning kan anpassas utifrån krav.
Nackdelar med pappersbatteri
- Kolnanorör som används i pappersbatteri är mycket dyra.
- Pappersbatteriets slöseri kan skada lungorna om det inhaleras.
- E-slöseriet genereras av pappersbatterier.
Tillämpningar av pappersbatteri
Pappersbatteriapplikationer
Det finns många applikationer för pappersbatterier inom olika områden. I elektronik används pappersbatteri vanligtvis i mobiler, bärbara datorer, miniräknare, kameror, mus, tangentbord, Bluetooth-enheter och så vidare. På samma sätt inom medicinsk vetenskap för konstgjorda vävnader, kosmetika, läkemedelsleveranssystem och så vidare. I bilar och flygplan används pappersbatterier i hybridfordon på grund av deras lätta vikt.
Är du intresserad av att designa elektronikprojekt med dina egna innovativa idéer? Lägg sedan upp dina idéer, förslag och kommentarer i kommentarfältet nedan för ytterligare teknisk hjälp.
