Wat is een papieren batterij?

Er zijn meer dan 15 miljard batterijen op stortplaatsen wereldwijd, volgens een artikel gepubliceerd door het Hamilton Institute.Op ongeveer 89 procent worden geschat op gewone huishoudelijke batterijen, of de alkalische variëteit.Dit vormt verschillende problemen voor het milieu.Batterijzuur is zeer giftig, zware metalen kunnen in de watervoorziening lekken en, indien verbrand, veroorzaken de componenten luchtvervuiling.

De uitvinding van de papieren batterij is geprezen als een efficiënte groene of milieuvriendelijke technologie.De batterij, die is gemaakt van maximaal 90 procent cellulose, is niet dikker dan een gemeenschappelijk vel printerpapier, ongeveer 0,025 mm (.00098 inch) dik.Vanwege de samenstelling is de papieren batterij volledig niet-giftig en volledig biologisch afbreekbaar.

In 2007 gemaakt door een groep studenten van het Rensselaer Polytechnic Institute in Troy, New York, is de papieren batterij het resultaat van papier doordrenkt met koolstofnanobuisjes, waardoor het papier elektriciteit kan leiden.Een koolstofnanobuis is een kleine cilindervormige draad gemaakt van koolstof, een natuurlijk voorkomende stof die de basis is van het meeste leven op de planeet.De introductie van koolstofnanobuisjes in de papieren batterij geeft het een unieke eigenschap.In tegenstelling tot de meeste batterijen die in gebruik zijn, kan de papieren batterij worden gedraaid, verfrommeld, gevormd of verwrongen in verschillende vormen en geen integriteit verliezen.Door de flexibiliteit van nanobuisjes kan deze acties plaatsvinden en de batterij zal net zo efficiënt zijn, ongeacht in welke vorm hij is gedraaid.

Het papier is ook doordrenkt met elektrolyten in de vorm van vloeibaar zout, wat de geleidende eigenschappen van de batterij bevordert.Vanwege hun zeer geleidende toestand kunnen papierbatterijen functioneren als zowel een normale lithium-ionbatterij als een supercondensator.Dit betekent dat de batterij hogere hoeveelheden elektriciteit kan opslaan en regelen.

Er is geen water betrokken bij het maken van de batterij.Daarom heeft de batterij een functioneel temperatuurbereik van -100 tot 300 graden Fahrenheit (-73 tot 149 graden Celsius).Het brede temperatuurbereik presenteert een scala aan gebruiksopties, waaronder hoge warmte- en vriesomgevingen waarin normale batterijen kunnen worden onderworpen aan breken, barsten of kraken.Ook, gezien de unieke constructie van de batterij, heeft de medische gemeenschap de batterij in de gaten voor gebruik bij pacemakers.

Een papieren batterij wordt gemaakt als een volledig geïntegreerd apparaat, in tegenstelling tot de meeste alkalische batterijen, die verschillende componenten bevatten.De nanobuisjes zijn ingebed in het papier bij het maken en de elektrolyten worden in de cellulose gedrenkt.Dit betekent dat alle componenten op moleculair niveau aan elkaar worden gebonden, waardoor papieren batterijen nog een ander niveau van duurzaamheid krijgen.