Totální revoluce? Vědci vyvinuli baterii z papíru, která se časem sama rozloží
- Vědci vyvinuli biologicky odbouratelné tištěné baterie
- Ty je možné řezat a tvarově upravovat
- Technologie by mohla do budoucna usnadnit výrobu baterií
Tištěné, biologicky odbouratelné baterie | foto: Univerzita Nan-jang
Vědci z technologické univerzity Nan-jang v Singapuru (NTU) vyvinuli biologicky odbouratelné zinkové baterie, tenké jako papír. Jakmile jsou baterie vybité, během několika týdnů se v půdě rozloží.
Zinková baterie z papíru
Baterie se skládají z elektrod vytištěných po obou stranách papíru, který je vyztužený hydrogelem. Aby bylo možné využít tenčí a lehčí prototyp bez nutnosti balení, použili vědci takzvaný sendvičový design. Elektrody si můžeme představit jako krajíce chleba a sendvičový papír, na kterém jsou elektrody z obou stran vytištěny, představuje náplň.
Výrobní proces začíná vyztužením papíru hydrogelem, aby došlo k vyplnění mezer mezi vlákny, které se v celulóze přirozeně vyskytují. Tak dojde k vytvoření funkčního separátoru, který zabrání nežádoucímu kontaktu elektrod, které jsou technikou sítotisku natištěny na obě strany vyztuženého papíru.
Technologie výroby tištěných baterií | foto: NTU Nanyang
Jaké je složení „inkoustů” papírových baterií?
Anodový inkoust se skládá zejména ze zinku a vodivého uhlíku. Pokud jde o katodu, vědci vyvinuli jeden typ inkoustu s manganem a druhý s niklem. Výzkumný tým současně uvádí, že mohou být použity i jiné kovy. Po vytištění elektrod se baterie ponoří do elektrolytu. Následně jsou elektrody potaženy tenkou vrstvou zlaté fólie pro zvýšení vodivosti. Konečný produkt má tloušťku asi 0,4 mm, tedy přibližně sílu dvou lidských vlasů.
V experimentu popsaném ve vědeckém časopise Advanced Science ukázal tým, jak čtverec velikosti 4 × 4 cm natištěné papírové baterie dokáže napájet malý elektrický ventilátor po dobu minimálně 45 minut. Napájení nebylo přerušeno ani ohnutím nebo zkroucením baterie. Další experiment ukázal, že i když byla část baterie stejné velikosti odříznuta, připojená LED dioda svítila i nadále. Vědci tak chtěli dokázat, že ani tvarování baterie neovlivňuje její funkčnost.
Vědci z technologické univerzity Nan-jang v Singapuru
Nepřehlédněte: „Nesmrtelná“ baterie elektromobilu? Průlomová technologie, která změní svět
Nová technologie může přinést revoluci ve výrobě baterií
Inovace NTU představuje levnější a jednodušší způsob výroby baterií. Je možné vyrobit jeden velký kus baterie a ten následně řezat na požadované tvary a velikosti bez ztráty účinnosti. Technologie by také mohla pomoct vyřešit problém elektronického odpadu, jelikož baterie z potištěného papíru je netoxická.
Vědci věří, že do budoucna zvládnou integrovat tištěné baterie do jiné elektroniky a do systémů, sloužících pro ukládání energie.
Související
Nepřehlédněte
Diskuze
Nejčtenější články
Totální revoluce? Vědci vyvinuli baterii z papíru, která se časem sama rozloží
- Vědci vyvinuli biologicky odbouratelné tištěné baterie
- Ty je možné řezat a tvarově upravovat
- Technologie by mohla do budoucna usnadnit výrobu baterií
Tištěné, biologicky odbouratelné baterie | foto: Univerzita Nan-jang
Vědci z technologické univerzity Nan-jang v Singapuru (NTU) vyvinuli biologicky odbouratelné zinkové baterie, tenké jako papír. Jakmile jsou baterie vybité, během několika týdnů se v půdě rozloží.
Zinková baterie z papíru
Baterie se skládají z elektrod vytištěných po obou stranách papíru, který je vyztužený hydrogelem. Aby bylo možné využít tenčí a lehčí prototyp bez nutnosti balení, použili vědci takzvaný sendvičový design. Elektrody si můžeme představit jako krajíce chleba a sendvičový papír, na kterém jsou elektrody z obou stran vytištěny, představuje náplň.
Výrobní proces začíná vyztužením papíru hydrogelem, aby došlo k vyplnění mezer mezi vlákny, které se v celulóze přirozeně vyskytují. Tak dojde k vytvoření funkčního separátoru, který zabrání nežádoucímu kontaktu elektrod, které jsou technikou sítotisku natištěny na obě strany vyztuženého papíru.
Technologie výroby tištěných baterií | foto: NTU Nanyang
Jaké je složení „inkoustů” papírových baterií?
Anodový inkoust se skládá zejména ze zinku a vodivého uhlíku. Pokud jde o katodu, vědci vyvinuli jeden typ inkoustu s manganem a druhý s niklem. Výzkumný tým současně uvádí, že mohou být použity i jiné kovy. Po vytištění elektrod se baterie ponoří do elektrolytu. Následně jsou elektrody potaženy tenkou vrstvou zlaté fólie pro zvýšení vodivosti. Konečný produkt má tloušťku asi 0,4 mm, tedy přibližně sílu dvou lidských vlasů.
V experimentu popsaném ve vědeckém časopise Advanced Science ukázal tým, jak čtverec velikosti 4 × 4 cm natištěné papírové baterie dokáže napájet malý elektrický ventilátor po dobu minimálně 45 minut. Napájení nebylo přerušeno ani ohnutím nebo zkroucením baterie. Další experiment ukázal, že i když byla část baterie stejné velikosti odříznuta, připojená LED dioda svítila i nadále. Vědci tak chtěli dokázat, že ani tvarování baterie neovlivňuje její funkčnost.
Vědci z technologické univerzity Nan-jang v Singapuru
Nepřehlédněte: „Nesmrtelná“ baterie elektromobilu? Průlomová technologie, která změní svět
Nová technologie může přinést revoluci ve výrobě baterií
Inovace NTU představuje levnější a jednodušší způsob výroby baterií. Je možné vyrobit jeden velký kus baterie a ten následně řezat na požadované tvary a velikosti bez ztráty účinnosti. Technologie by také mohla pomoct vyřešit problém elektronického odpadu, jelikož baterie z potištěného papíru je netoxická.
Vědci věří, že do budoucna zvládnou integrovat tištěné baterie do jiné elektroniky a do systémů, sloužících pro ukládání energie.
