26.05.2022

Разработаны тонкие батареи на бумажной основе, которые безопасно разлагаются всего за месяц

Разработаны тонкие батареи на бумажной основе, которые безопасно разлагаются всего за месяц

Разработаны тонкие батареи на бумажной основе, которые безопасно разлагаются всего за месяц

Ученые стремятся создать экологически чистую альтернативу коммерческим батареям. Японские исследователи показали прототип литий-ионного аккумулятора с водой в качестве электролита. Теперь инженеры из Наньянского технологического университета Сингапура протестировали биоразлагаемые батареи на основе бумаги с плотностью энергии ≈26 МВт/ч см-3. Исследователи рассчитывают, что их аккумуляторы пригодятся для создания гибких носимых электронных устройств.

Чтобы разработать тонкий прототип батареи, не требующий твердой оболочки, ученые Наньянского технологического университета использовали лист целлюлозной бумаги и укрепили его специальным гидрогелем для заполнения промежутков между волокнами. На эту основу с двух сторон нанесли электроды при помощи трафаретной печати: анод (из цинка и технического углерода) и катод (из марганца и никеля). После печати электродов, аккумулятор погрузили в электролит. Затем на электроды нанесли слой тонкой золотой фольги для увеличения проводимости.

В ходе эксперимента, описанного в научном журнале Advanced Science, команда продемонстрировала, как батарея размером 4×4 см и толщиной 0,4 мм в течение 45 минут поддерживала работу небольшого электрического вентилятора. Она не прекращала подавать энергию, даже когда ее гнули и скручивали.

Разработаны тонкие батареи на бумажной основе, которые безопасно разлагаются всего за месяц
Работоспособность печатных аккумуляторов при механических деформациях. Фото: Advanced Science

Если «бумажный» аккумулятор в конце срока службы закопать в землю, то он полностью разложится в течение нескольких недель.

«Никель или марганец, используемые в катодах, останутся в форме оксида или гидроксида, которые близки к природным минералам. Цинк, содержащийся в аноде, будет окисляться естественным путем и образует нетоксичный гидроксид», — заявил профессор Фань Хунцзинь, один из руководителей исследования.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.