Papirbatteriets konstruktion og arbejde

Papirbatteriets konstruktion og arbejde

Elektroniske enheder og gadgets kræver en Strømforsyning (enten vekselstrøm eller jævnstrøm), kan denne strømforsyning tages direkte fra strømforsyningen eller fra de elektriske batterier. Batteriet kan defineres som en elektronisk enhed, der består af (en eller flere) elektrokemiske celler. Den kemiske energi i de elektrokemiske celler kan omdannes til elektrisk energi. Baseret på forskellige kriterier klassificeres batterier i forskellige typer, således at de på baggrund af genopladelig tilstand klassificeres som genopladelige batterier og ikke-genopladelige batterier. Fremskridtet inden for teknologi udviklede miljøvenlige og mere fleksible batterier såsom papirbatterier. I denne artikel, lad os diskutere om papirbatteriets konstruktion og arbejde. Men først og fremmest skal vi vide, hvad et papirbatteri er.



Papirbatteri

Papirbatteri

Papirbatteri

Den fleksible og tynde energilagringsenhed, der kan bruges som batteri, kaldes papirbatteri. Dette papirbatteri kan også bruges som kondensator. Dette batteri kan produceres ved at flette nanorørene (fremstillet ved hjælp af kulstof) og nanokompositpapir (fremstillet ved hjælp af cellulose). Papirbatteriet består af et batteris egenskab - lagringskapacitet med høj energi og ejendom af super kondensator - høj energitæthed og dermed producerer ekstrem kraft.






Papirbatterikonstruktion

De vigtigste komponenter, der anvendes til konstruktion af papirbatteri inkluderer:

  • Carbon Nanorør (CNT) bruges til katodeterminal
  • Lithiummetal (Li +) anvendes til anodeterminal
  • Forskellige typer elektrolytter, der inkluderer blod, urin og sved (som betegnes som bioelektrolytter)
  • Papir (Cellulose-separator)

7-enkle trin til konstruktion af papirbatteri

Trin 1: Tag et cellulosebaseret papir, og påfør sort kulstofblæk på det
Trin 2: Spred dette blæk på papiret
Trin 3: Efter spredning af blæk skal du laminere en tynd film over celluloseoverfladen
Trin 4: Opvarm cellulosepapiret i 5 minutter ved 80 grader C.
Trin 5: Fjern derefter filmen fra underlaget
Trin 6: Papirbatteriets elektroder er dannet af film. Elektrolytterne LTO og LCO er forbundet til forskellige film
Trin 7: Papirbatteriets funktion kan kontrolleres ved at slutte batteripolerne til lysdioden



Papirbatteristruktur

Papirbatteristruktur

Papirbatteri fungerer

De konventionelle genopladelige batterier, som vi bruger i vores daglige liv, består af forskellige adskillelseskomponenter, der bruges til at producere elektroner med den kemiske reaktion mellem et metal og en elektrolyt. Hvis batteriets papir en gang er dyppet i ionbaseret væske, begynder batteriet at arbejde, dvs. der genereres elektricitet ved bevægelse af elektroner fra katodeterminal til anodeterminal. Dette skyldes den kemiske reaktion mellem elektroderne i papirbatteri og væske. På grund af den hurtige strøm af ionerne inden for få sekunder (10 sek.) Lagres energi i papirelektroden under genopladningen. Ved at stable forskellige papirbatterier op på hinanden, kan papirbatteriets output øges.

Papirbatteri fungerer

Papirbatteri fungerer

Da papirbatterierne er forbundet tæt sammen for at øge deres output, er der en chance for at forekomme kort mellem anodeterminal og katodeterminal . Hvis en gang anodeterminalen kommer i kontakt med katodeterminalen, vil der ikke være strøm af strøm i det eksterne kredsløb. For at undgå kortslutning mellem anode og katode er det således nødvendigt med en barriere eller separator, som kan opfyldes af papirseparatoren.


Nanorør anvendes til papirbatteri

Nanorør anvendes til papirbatteri

Papirbatteri = papir (cellulose) + carbon-nanorør

Papirbatteriet kan bruges til forskellige applikationer, da det letter fordele som foldning, vridning, støbning, krølling, formning og skæring uden at påvirke dets effektivitet. Da papirbatterierne er en kombination af cellulosepapir og carbon-nanorør, hvilket letter fordelene ved langvarig brug, stabil strøm og energiburst. Disse typer papirbatterier anslås at bruge til at drive næste generations køretøjer og medicinsk udstyr.

Egenskaber for papirbatteri

Papirbatteriets egenskaber kan genkendes ud fra cellulosens egenskaber såsom fremragende porøsitet, bionedbrydelighed, ikke-toksisk, genanvendelighed, høj trækstyrke, god absorptionskapacitet og lav forskydningsstyrke og også ud fra egenskaberne af carbon-nanorør såsom lav massefylde, fleksibilitet, høj pakningstæthed, lethed, bedre elektrisk ledningsevne end silicium, tynd (ca. 0,5 til 0,7 mm) og lav modstand.

Fordele ved papirbatteri

  • I modsætning til konventionelle batterier , papirbatteri kan bruges ved at folde, skære og rulle.
  • Papirbatteri fungerer både som batteri og kondensator.
  • Papirbatteri er en moderne lagerenhed med ultratynd størrelse.
  • Det har specielle egenskaber som mere økonomisk, biologisk nedbrydeligt og biokompatibelt.
  • Papirbatteri kan generere elektrisk energi på 1,5 V.
  • Papirbatteriets udgangsspænding kan tilpasses baseret på krav.

Ulemper ved papirbatteri

  • Carbon-nanorørene, der bruges i papirbatteri, er meget dyre.
  • Papirbatteriets spild kan beskadige lungerne, hvis det inhaleres.
  • E-spildet genereres af papirbatterier.

Anvendelser af papirbatteri

Papirbatteri

Papirbatteri

Der er mange applikationer til papirbatterier inden for forskellige områder. I elektronik bruges papirbatteri typisk til mobiltelefoner, bærbare computere, regnemaskiner, kameraer, mus, tastatur, Bluetooth-enheder osv. Tilsvarende inden for medicinsk videnskab for kunstige væv, kosmetik, lægemiddelafgivelsessystemer og så videre. I biler og fly bruges papirbatterier i hybridbiler på grund af deres lette vægt.

Er du interesseret i at designe elektronikprojekter med dine egne innovative ideer? Send derefter dine ideer, forslag og kommentarer i kommentarfeltet nedenfor for yderligere teknisk assistance.