แบตเตอรี่กระดาษคืออะไร?

มีแบตเตอรี่มากกว่า 15 พันล้านแบตเตอรี่ในหลุมฝังกลบทั่วโลกตามบทความที่ตีพิมพ์โดยสถาบันแฮมิลตันประมาณ 89 เปอร์เซ็นต์คาดว่าจะเป็นแบตเตอรี่ในครัวเรือนทั่วไปหรือความหลากหลายของอัลคาไลน์นี่เป็นปัญหาที่หลากหลายต่อสิ่งแวดล้อมกรดแบตเตอรี่เป็นพิษสูงโลหะหนักอาจรั่วไหลลงไปในน้ำประปาและหากเผาไหม้ส่วนประกอบทำให้เกิดมลพิษทางอากาศ

การประดิษฐ์แบตเตอรี่กระดาษได้รับการยกย่องว่าเป็นเทคโนโลยีสีเขียวที่มีประสิทธิภาพหรือเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมแบตเตอรี่ซึ่งทำจากเซลลูโลสมากถึง 90 เปอร์เซ็นต์นั้นไม่หนากว่ากระดาษเครื่องพิมพ์ทั่วไปหนาประมาณ. 025 มม. (.00098 นิ้ว)เนื่องจากองค์ประกอบของมันแบตเตอรี่กระดาษจึงไม่เป็นพิษและย่อยสลายได้อย่างสมบูรณ์

สร้างขึ้นในปี 2550 โดยกลุ่มนักเรียนที่สถาบันโพลีเทคนิค Rensselaer ในทรอยนิวยอร์กแบตเตอรี่กระดาษเป็นผลมาจากกระดาษที่ผสมกับท่อนาโนคาร์บอนซึ่งอนุญาตให้กระดาษทำการไฟฟ้าคาร์บอนท่อนาโนเป็นลวดรูปทรงกระบอกขนาดเล็กที่ทำจากคาร์บอนซึ่งเป็นสารที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติซึ่งเป็นพื้นฐานของชีวิตส่วนใหญ่บนโลกใบนี้การแนะนำของท่อนาโนคาร์บอนลงในแบตเตอรี่กระดาษทำให้มีคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งแตกต่างจากแบตเตอรี่ส่วนใหญ่ที่ใช้งานแบตเตอรี่กระดาษสามารถบิด, ยู่ยี่, ขึ้นรูปหรือบิดเบี้ยวในรูปทรงที่หลากหลายและไม่สูญเสียความสมบูรณ์ใด ๆความยืดหยุ่นของท่อนาโนช่วยให้การกระทำเหล่านี้เกิดขึ้นและแบตเตอรี่จะมีประสิทธิภาพไม่ว่าจะเป็นรูปแบบใด

กระดาษยังผสมกับอิเล็กโทรไลต์ในรูปแบบของเกลือเหลวซึ่งช่วยเพิ่มคุณสมบัตินำไฟฟ้าของแบตเตอรี่เนื่องจากสถานะที่มีความเป็นผู้นำสูงแบตเตอรี่กระดาษสามารถทำหน้าที่เป็นทั้งแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนปกติและซูเปอร์คาปาซิเตอร์ซึ่งหมายความว่าแบตเตอรี่สามารถเก็บและควบคุมปริมาณไฟฟ้าที่สูงขึ้น

ไม่มีน้ำที่เกี่ยวข้องในกระบวนการสร้างแบตเตอรี่ด้วยเหตุนี้แบตเตอรี่จึงมีช่วงอุณหภูมิที่ใช้งานได้ -100 ถึง 300 องศาฟาเรนไฮต์ (-73 ถึง 149 องศาเซลเซียส)ช่วงอุณหภูมิที่กว้างนำเสนออาร์เรย์ของตัวเลือกสำหรับการใช้งานรวมถึงสภาพแวดล้อมที่มีความร้อนสูงและการแช่แข็งซึ่งแบตเตอรี่ปกติอาจมีการแตกสลายระเบิดหรือแตกนอกจากนี้ด้วยการก่อสร้างแบตเตอรี่ที่เป็นเอกลักษณ์ชุมชนทางการแพทย์จึงมีตาอยู่ในแบตเตอรี่เพื่อใช้ในเครื่องกระตุ้นหัวใจ

แบตเตอรี่กระดาษทำเป็นอุปกรณ์แบบบูรณาการอย่างสมบูรณ์ซึ่งแตกต่างจากแบตเตอรี่อัลคาไลน์ส่วนใหญ่ซึ่งมีส่วนประกอบหลายอย่างท่อนาโนจะถูกฝังลงในกระดาษเมื่อมีการสร้างและอิเล็กโทรไลต์จะถูกแช่ในเซลลูโลสซึ่งหมายความว่าส่วนประกอบทั้งหมดจะถูกผูกมัดซึ่งกันและกันในระดับโมเลกุลให้แบตเตอรี่กระดาษอีกระดับหนึ่งของความทนทาน