Гальванический элемент из бумаги

Опубликовано 19.06.2012 Ведущий Антон Панкратов

Идея создания элемента питания из бумаги принадлежит ученым из политехнического института Ренселлар, которые разработали новое устройство хранения энергии, которые легко можно принять за простой лист черной бумаги.
Нанотехнологический аккумулятор легкий, ультра тонкий, гибкий, и может быть использован для создания устройств завтрашнего дня, например имплантируемого медицинского оборудования или компактных батарей для транспортных средств.
Наряду с его способностью функционировать при температуре от+150 и до -70 градусов Цельсия, устройство полностью интегрировано и могут быть распечатано как информация на бумаге. Устройство также уникально тем, что может функционировать и как высоко энергетическая батарея мощных суперконденсаторов, которые, как правило, являются отдельными компоненты в большинстве электрических систем. Еще одной ключевой особенностью является возможность использования человеческой крови или пота, в качестве реагента для форсирования мощности аккумулятора.
Аналогия данного устройства с бумагой-не случайна, т.к. более чем на 90% оно состоит из переработанных волокон целлюлозы, основного компонента бумаги.
Ренселларские исследователи придают большое значение работе с ориентированными углеродными нанотрубками, которые придают устройству черный цвет. Нанотрубки выступают в качестве электродов и позволяет устройству хранить и проводить электричество. Устройство, спроектирован, так чтобы работать и как литий-ионная батарея и как суперконденсатор, могущий обеспечить длительную, устойчивую работу сопоставимую с обычным аккумулятором, а также быстрый разряд характерный для суперконденсаторов высоких энергий.
Устройство может быть использовано в виде спирали или развернутой в виде листочков любой формы. При работе бумажной батареи ее элементы могут быть сложены один на другой как листы бумаги в пачке.
"По сути это обычная бумага, обработанная специальным образом.
Но это не устройство из нескольких компонентов, а единая структура обладающая свойствами гальванического элемента. Компоненты молекулярно привязаны друг к другу: структура углеродных нанотрубок вложена в бумагу, которая пропитана специальным электролитом. Конечный результат представляет собой устройство, которое выглядит, имеет свойства, и весит столько же, как и бумага ". Исследователи использовали ионные жидкости, в основном жидкие соли, в качестве электролита батареи. Важно отметить, что ионная жидкость не содержит воды, а это значит, нет такого компонента в батареях, который можно заморозить или испарить. «Отсутствие воды позволяет бумажным накопителям энергии выдерживать экстремальные температуры",
Создание этого уникального устройства нанокомпозитных технологий объединило целый ряд ученых из отраслей материаловедения, накопления энергии, и химии из США, России и Китая и Индии во главе с Руководителем лаборатории нанотехнологии профессором Робертом Вай Таем. И дальнейшее усовершенствование данной технологии позволит воплотить идею замены устройств требующих для своего создания сложных материалов их аналогов использующих высокотехнологичную обработку доступных материалов.