Was ist eine Papierbatterie?

Laut einem Artikel des Hamilton Institute gibt es weltweit mehr als 15 Milliarden Batterien auf Deponien weltweit.Ungefähr 89 Prozent werden als häufige Haushaltsbatterien oder die alkalische Sorte geschätzt.Dies hat eine Vielzahl von Problemen in der Umwelt.Batteriesäure ist hochgiftig, Schwermetalle können in die Wasserversorgung eindringen, und wenn sie verbrannt werden, verursachen die Komponenten Luftverschmutzung.

Die Erfindung der Papierbatterie wurde als effizientes grünes oder umweltfreundliches Technologie gefeiert.Die Batterie, die aus bis zu 90 Prozent Cellulose besteht, ist nicht dicker als ein gemeinsames Blatt Druckerpapier, etwa 0,025 mm dick.Aufgrund ihrer Zusammensetzung ist die Papierbatterie vollständig ungiftig und vollständig biologisch abbaubar.

2007 von einer Gruppe von Studenten am Rensselaer Polytechnic Institute in Troy, New York, gegründet, ist die Papierbatterie das Ergebnis von Papier, das mit Kohlenstoffnanoröhren infundiert ist und die das Papier Strom leisten kann.Ein Kohlenstoffnanoröhrchen ist ein kleiner zylinderförmiger Draht aus Kohlenstoff, eine natürlich vorkommende Substanz, die die Grundlage für die meisten Lebensdauer auf dem Planeten bildet.Die Einführung von Kohlenstoffnanoröhren in die Papierbatterie gibt ihm eine einzigartige Eigenschaft.Im Gegensatz zu den meisten gebrauchten Batterien kann die Papierbatterie verdreht, zerknittert, geformt oder in eine Vielzahl von Formen verzerrt werden und keine Integrität verlieren.Die Flexibilität von Nanoröhren ermöglicht diese Aktionen, und die Batterie ist genauso effizient, egal in welcher Form sie verdreht ist.

Das Papier ist auch mit Elektrolyten in Form von Flüssigsalz infundiert, was die leitenden Eigenschaften der Batterie fördert.Aufgrund ihres hochleitenden Zustands können Papierbatterien sowohl als normale Lithium-Ionen-Batterie als auch als Superkondensator fungieren.Dies bedeutet, dass die Batterie höhere Strommengen speichern und regulieren kann.

Es gibt kein Wasser, das an der Erstellung der Batterie verbunden ist.Aus diesem Grund hat die Batterie einen funktionellen Temperaturbereich von -100 bis 300 Grad Fahrenheit (-73 bis 149 Grad Celsius).Der breite Temperaturbereich bietet eine Reihe von Optionen für den Einsatz, einschließlich hoher Wärme- und Gefrierumgebungen, in denen normale Batterien möglicherweise dem Brechen, Platzen oder Knacken ausgesetzt sind.Angesichts der einzigartigen Konstruktion der Batterie hat die medizinische Gemeinschaft die Batterie für den Einsatz in Herzschrittmachern im Auge.

Eine Papierbatterie wird im Gegensatz zu den meisten alkalischen Batterien, die mehrere Komponenten enthalten, als vollständig integriertes Gerät hergestellt.Die Nanoröhren sind bei der Schöpfung in das Papier eingebettet, und die Elektrolyte werden in die Cellulose eingeweicht.Dies bedeutet, dass alle Komponenten auf molekularer Ebene miteinander verbunden sind und Papierbatterien ein weiteres Maß an Haltbarkeit verleihen.