纸电池施工和工作

纸质电池基本上是一种可以作为电容器和电池的装置。它是一种柔韧的轻量级装置,由碳纳米管组成,在纸上(纤维素)均衡。它基本上通过纤维素与碳纳米管组合形成。它包括用由离子液体组成的纸作为电解质的纸张输注。

纸电池
纸电池

纸电池结构:

实际上,有很多方法可以构建纸质电池。

由纽约特洛伊·特洛伊·特洛尔·理工学院的化学家Robert Linhardt提出并启动了纸电池的第一种和最重要的方法。纤维素(纸)在导电碳纳米管上层叠。尽管组合是构建电池的坚固材料,但是当材料弯曲时物料会崩溃时出现问题。斯坦福大学的材料科学家易崔(Palo Alto)(加利福尼亚州)的材料科学家易崔发现了一种解决方案。

他和他的研究人员团队通过将它们悬浮在水和有机表面活性剂中来产生碳纳米管的墨水。这种墨水在一张纸上均匀地铺展。当墨水中加热墨水以驱除水以驱除水时,将纳米管紧密粘合到纸纤维和高导电纸上。

下面给出三种方法可以创建纸质电池:

第一种方法涉及制造锌和二氧化锰基阴极和阳极。使用标准丝网印刷机印刷电池纸上。

本文注入了用作电极的对齐碳纳米管。本文浸入了作为电解质的离子液体溶液中。

第二种方法是钻头复合物,并且涉及在硅衬底上生长纳米管。然后用纤维素填充基质中的间隙,一旦基质干燥,纤维素和纳米管的组合被剥离。因此,产生由碳纳米管层组成的纸张。将两个这样的片材组合在一起以形成具有人血液,汗液或尿液的离子液体的超级电容器,用于使用电解质。

第三是一种简单的方法,可以在实验室中构建。它涉及在涂有离子溶液的矩形纸上将特定配方的碳纳米油墨涂布在涂有离子溶液。然后将锂的薄膜层叠在纸的另一侧。然后连接铝棒以在两个电极之间携带电流。

纸电池零件
纸电池零件

第四种方法涉及与碳纳米管的不锈钢涂覆衬底。将涂覆的基材在80摄氏度下干燥5分钟,之后将材料剥离。一对薄膜用于每个纸电池,每个纸电池粘贴到LTO和LCO等不同电解质。然后使用胶水夹在两片薄膜之间。

纸电池施工过程
纸电池施工过程

纸电池工作过程:

纸纸电池的内部操作与传统电池的内部操作类似于每个电池产生约1.5V的电池。

如果可以回忆传统的电池,则以正电荷颗粒称为离子和负荷的颗粒称为电子在称为阴极的正电极和负电极之间的正电极之间的方式工作。电流作为通过导体从阳极流到阴极的电子流动,因为电解质是绝缘体,并且不提供用于电子行进的自由路径。

纸电池工作
纸电池工作

同样在一些纸电池中,碳纳米管用作阴极,金属是阳极,纸是隔板。

金属和电解质之间的化学反应导致离子的产生,而碳和电解质之间的化学反应导致电子的产生。这些电子通过外部电路从阴极流到阳极。

六个重要原因,纸电池如何优于传统的同行:

  1. 纸电池持续时间长。
  2. 它们是无毒的,因为它们不涉及有害的化学反应。
  3. 它们是灵活的,可以折叠或切割而不会对其效率产生任何影响。这是因为它们由具有高拉伸强度的纤维素和碳纳米管等材料组成。
  4. 它们是一次性的,因为它们由生物可降解和无毒的纤维素组成。
  5. 它们可用于苛刻的气候条件,如热和寒冷。这是因为电解质不涉及水使电池在-73至149摄氏度的范围内运行。
  6. 它们利用碳纳米管,这是最高效的电力导体之一。

可以使用纸电池在哪里?

纸质电池实际上可以对可移植性和尺寸是主要要求的应用来说是有益的。现代电子设备像智能卡一样,数字手表有助于持久和无毒的薄电池的要求。

可穿戴计算机 - 可穿戴计算机的最新实时示例之一是谷歌玻璃。实际上它是具有光学头戴式显示器的正常景象,玻璃是一对眼镜形式的计算机,并且包括光学头戴式显示器,其允许用户使用智能手机。

它也可用于低功耗设备,如计算器,手表和鼠标,蓝牙耳机,键盘等无线通信设备等。

纸电池的局限性是什么?

  1. 由于纤维素具有低剪切强度,因此这些电池具有低强度并且可以容易地撕裂。
  2. 碳纳米管的施工昂贵。

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