Elektronische Geräte und Gadgets erfordern a Netzteil (entweder Wechselstrom oder Gleichstrom) kann dieses Netzteil direkt vom Netzteil oder von den elektrischen Batterien bezogen werden. Die Batterie kann als ein elektronisches Gerät definiert werden, das aus (einer oder mehreren) elektrochemischen Zellen besteht. Die chemische Energie der elektrochemischen Zellen kann in elektrische Energie umgewandelt werden. Basierend auf verschiedenen Kriterien werden Batterien in verschiedene Typen eingeteilt, so dass sie basierend auf dem wiederaufladbaren Zustand als klassifiziert werden wiederaufladbare Batterien und nicht wiederaufladbare Batterien. Der technologische Fortschritt entwickelte umweltfreundliche und flexiblere Batterien wie Papierbatterien. Lassen Sie uns in diesem Artikel über den Aufbau und die Funktionsweise von Papierbatterien sprechen. Vor allem aber müssen wir wissen, was eine Papierbatterie ist.
Papierbatterie
Papierbatterie
Das flexible und dünne Energiespeichergerät, das als Batterie verwendet werden kann, wird als Papierbatterie bezeichnet. Diese Papierbatterie kann auch als Kondensator verwendet werden. Diese Batterie kann durch Zusammenführen der Nanoröhren (hergestellt aus Kohlenstoff) und des Nano-Verbundpapiers (hergestellt aus Zellulose) hergestellt werden. Die Papierbatterie besteht aus der Eigenschaft einer Batterie - Hochenergiespeicherkapazität und Eigenschaft von Superkondensator - hohe Energiedichte und erzeugt somit extreme Leistung.
Aufbau der Papierbatterie
Die Hauptkomponenten, die für den Aufbau der Papierbatterie verwendet werden, umfassen:
- Kohlenstoff-Nanoröhrchen (CNT) für den Kathodenanschluss
- Lithiummetall (Li +) als Anodenanschluss
- Verschiedene Arten von Elektrolyten, einschließlich Blut, Urin und Schweiß (die als Bioelektrolyte bezeichnet werden)
- Papier (Zellulosetrenner)
7-einfache Schritte zum Aufbau einer Papierbatterie
Schritt 1: Nehmen Sie ein Papier auf Zellulosebasis und tragen Sie schwarze Kohlenstofftinte darauf auf
Schritt 2: Verteilen Sie diese Tinte auf dem Papier
Schritt 3: Laminieren Sie nach dem Verteilen der Tinte einen dünnen Film über die Zelluloseoberfläche
Schritt 4: Das Zellulosepapier 5 Minuten bei 80 ° C erhitzen
Schritt 5: Ziehen Sie dann den Film vom Substrat ab
Schritt 6: Die Elektroden der Papierbatterie werden durch Film gebildet. Die Elektrolyte LTO und LCO sind mit verschiedenen Filmen verbunden
Schritt 7: Die Funktion der Papierbatterie kann durch Anschließen der Batterieklemmen an die LED überprüft werden
Papierbatteriestruktur
Papierbatterie funktioniert
Die herkömmlichen wiederaufladbaren Batterien, die wir in unserem täglichen Leben verwenden, bestehen aus verschiedenen Trennkomponenten, die zur Erzeugung von Elektronen mit der chemischen Reaktion eines Metalls und eines Elektrolyten verwendet werden. Wenn das Papier der Batterie einmal in eine Flüssigkeit auf Ionenbasis getaucht ist, beginnt die Batterie zu arbeiten, d.h. Strom wird erzeugt durch die Bewegung von Elektronen vom Kathodenanschluss zum Anodenanschluss. Dies ist auf die chemische Reaktion zwischen den Elektroden der Papierbatterie und der Flüssigkeit zurückzuführen. Aufgrund des schnellen Ionenflusses innerhalb weniger Sekunden (10 Sekunden) wird beim Aufladen Energie in der Papierelektrode gespeichert. Durch Stapeln verschiedener Papierbatterien kann die Leistung der Papierbatterie erhöht werden.
Papierbatterie funktioniert
Da die Papierbatterien sehr eng miteinander verbunden sind, um ihre Leistung zu erhöhen, besteht die Möglichkeit, dass zwischen den Batterien ein Kurzschluss auftritt Anodenanschluss und Kathodenanschluss . Wenn der Anodenanschluss einmal mit dem Kathodenanschluss in Kontakt kommt, fließt kein Strom im externen Stromkreis. Um den Kurzschluss zwischen Anode und Kathode zu vermeiden, wird daher eine Barriere oder ein Separator benötigt, die bzw. der vom Papierseparator erfüllt werden kann.
Nanoröhren für Papierbatterien
Papierbatterie = Papier (Zellulose) + Kohlenstoffnanoröhren
Die Papierbatterie kann für verschiedene Anwendungen verwendet werden, da sie Vorteile wie Falten, Verdrehen, Formen, Zerknittern, Formen und Schneiden ermöglicht, ohne die Effizienz zu beeinträchtigen. Da es sich bei den Papierbatterien um eine Kombination aus Zellulosepapier und Kohlenstoffnanoröhren handelt, werden die Vorteile einer langfristigen Nutzung, einer konstanten Leistung und Energiestößen erzielt. Es wird geschätzt, dass diese Arten von Papierbatterien für die Stromversorgung von Fahrzeugen und medizinischen Geräten der nächsten Generation verwendet werden.
Eigenschaften der Papierbatterie
Die Eigenschaften von Papierbatterien können an den Eigenschaften von Cellulose wie ausgezeichneter Porosität, biologischer Abbaubarkeit, ungiftig, Recyclingfähigkeit, hoher Zugfestigkeit, gutem Absorptionsvermögen und geringer Scherfestigkeit sowie an den Eigenschaften von Kohlenstoffnanoröhren wie z geringe Massendichte, Flexibilität, hohe Packungsdichte, Leichtigkeit, bessere elektrische Leitfähigkeit als Silizium, dünn (ca. 0,5 bis 0,7 mm) und geringer Widerstand.
Vorteile der Papierbatterie
- nicht so wie herkömmliche Batterien Die Papierbatterie kann durch Falten, Schneiden und Rollen verwendet werden.
- Die Papierbatterie fungiert sowohl als Batterie als auch als Kondensator.
- Die Papierbatterie ist ein modernes Speichergerät mit ultradünner Größe.
- Es hat spezielle Eigenschaften wie wirtschaftlicher, biologisch abbaubar und biokompatibel.
- Papierbatterie kann erzeugen elektrische Energie von 1,5V.
- Die Ausgangsspannung der Papierbatterie kann je nach Anforderung angepasst werden.
Nachteile der Papierbatterie
- Die in Papierbatterien verwendeten Kohlenstoffnanoröhren sind sehr teuer.
- Die Verschwendung der Papierbatterie kann die Lunge schädigen, wenn sie eingeatmet wird.
- Die E-Verschwendung wird durch Papierbatterien erzeugt.
Anwendungen von Papierbatterien
Papierbatterieanwendungen
Es gibt zahlreiche Anwendungen für Papierbatterien in verschiedenen Bereichen. In der Elektronik wird die Papierbatterie normalerweise in Mobiltelefonen, Laptops, Taschenrechnern, Kameras, Mäusen, Tastaturen, Bluetooth-Geräten usw. verwendet. Ebenso in den medizinischen Wissenschaften für künstliche Gewebe, Kosmetika, Arzneimittelabgabesysteme und so weiter. In Automobilen und Flugzeugen werden Papierbatterien in verwendet Hybridfahrzeuge wegen ihres geringen Gewichts.
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