Hvad er et papirbatteri?

Der er mere end 15 milliarder batterier på deponeringsanlæg over hele verden, ifølge en artikel offentliggjort af Hamilton Institute.Cirka 89 procent anslås at være almindelige husholdningsbatterier eller den alkaliske sort.Dette udgør en række problemer for miljøet.Batterisyre er meget giftigt, tungmetaller kan lække i vandforsyningen, og hvis de forbrændes, forårsager komponenterne luftforurening.

Opfindelsen af papirbatteriet er blevet hyldet som en effektiv grøn eller miljøvenlig teknologi.Batteriet, der er lavet af op til 90 procent cellulose, er ikke tykkere end et almindeligt ark printerpapir, ca. 0,025 mm (.00098 inches) tyk.På grund af dets sammensætning er papirbatteriet helt ikke-toksisk og fuldt bionedbrydeligt.

Oprettet i 2007 af en gruppe studerende ved Rensselaer Polytechnic Institute i Troy, New York, er papirbatteriet resultatet af papir, der er infunderet med carbon nanorør, der giver papiret mulighed for at lede elektricitet.En carbon nanotube er en lille cylinderformet ledning lavet af kulstof, et naturligt forekommende stof, der er grundlaget for det meste liv på planeten.Indførelsen af carbon nanorør i papirbatteriet giver det en unik egenskab.I modsætning til de fleste batterier, der er i brug, kan papirbatteriet vrides, krølles, støbes eller forvrides i en række forskellige former og ikke mister nogen integritet.Nanorørens fleksibilitet gør det muligt at forekomme, og batteriet vil være lige så effektivt, uanset hvilken form det er snoet ind i.

Papiret er også tilført med elektrolytter i form af flydende salt, der fremmer batteriets ledende egenskaber.På grund af deres meget ledende tilstand kan papirbatterier fungere som både et normalt lithium-ion-batteri og en superkapacitor.Dette betyder, at batteriet kan opbevare og regulere større mængder elektricitet.

Der er ikke noget vand involveret i processen med at skabe batteriet.På grund af dette har batteriet et funktionelt temperaturområde på -100 til 300 grader Fahrenheit (-73 til 149 grader Celsius).Det brede temperaturområde præsenterer en række muligheder for brug, herunder høj varme og frysemiljøer, hvor normale batterier kan være genstand for at bryde, sprænge eller revne.I betragtning af den unikke konstruktion af batteriet har det medicinske samfund også øje med batteriet til brug i pacemakere.

Et papirbatteri fremstilles som en fuldstændig integreret enhed i modsætning til de fleste alkaliske batterier, der indeholder flere komponenter.Nanorørene er indlejret i papiret ved skabelsen, og elektrolytterne gennemvædet i cellulosen.Dette betyder, at alle komponenter er bundet til hinanden på et molekylært niveau, hvilket giver papirbatterier endnu et niveau af holdbarhed.