Elektroniskām ierīcēm un sīkrīkiem nepieciešama a enerģijas padeve (vai nu maiņstrāvu, vai līdzstrāvu), šo barošanas avotu var paņemt tieši no elektrotīkla vai no elektriskajām baterijām. Bateriju var definēt kā elektronisku ierīci, kas sastāv no (vienas vai vairākām) elektroķīmiskām šūnām. Elektroķīmisko šūnu ķīmisko enerģiju var pārveidot par elektrisko enerģiju. Pamatojoties uz dažādiem kritērijiem, baterijas tiek klasificētas dažādos veidos, tādejādi, pamatojoties uz uzlādējamu stāvokli, tās tiek klasificētas kā uzlādējamās baterijas un neuzlādējamas baterijas. Tehnoloģiju attīstība attīstīja videi draudzīgas un elastīgākas baterijas, piemēram, papīra baterijas. Šajā rakstā apspriedīsimies par papīra bateriju uzbūvi un darbību. Bet, pirmkārt, mums jāzina, kas ir papīra akumulators.
Papīra akumulators
Papīra akumulators
Elastīgo un plāno enerģijas uzkrāšanas ierīci, ko var izmantot kā akumulatoru, sauc par papīra akumulatoru. Šo papīra akumulatoru var izmantot arī kā kondensatoru. Šo akumulatoru var ražot, apvienojot nanocaurules (izgatavotas, izmantojot oglekli) un nanokompozītpapīru (izgatavotas, izmantojot celulozi). Papīra akumulators sastāv no akumulatora īpašībām - lielas enerģijas uzglabāšanas jaudas un īpašībām super kondensators - augsta enerģijas blīvums un tādējādi rada ārkārtēju jaudu.
Papīra akumulatoru konstrukcija
Galvenie papīra akumulatoru izgatavošanā izmantotie komponenti ir:
- Oglekļa nanocaurule (CNT), ko izmanto katoda terminālim
- Litija metāls (Li +), ko izmanto anoda terminālim
- Dažādi elektrolītu veidi, kas ietver asinis, urīnu un sviedrus (kurus sauc par bioelektrolītiem)
- Papīrs (celulozes atdalītājs)
7 vienkārši soļi papīra akumulatora izgatavošanai
1. darbība: Paņemiet celulozes papīru un uz tā uzklājiet melnu oglekļa tinti
2. solis: Izklājiet šo tinti uz papīra
3. solis: Pēc tintes izkliedēšanas uz celulozes virsmas laminējiet plānu plēvi
4. solis: Celulozes papīru karsē 5 minūtes 80 ° C temperatūrā
5. solis: Pēc tam noņemiet plēvi no pamatnes
6. solis: Papīra akumulatora elektrodi tiek veidoti ar plēvi. Elektrolīti LTO un LCO ir savienoti ar dažādām filmām
7. solis: Papīra akumulatora darbību var pārbaudīt, savienojot akumulatora spailes ar LED
Papīra akumulatora struktūra
Papīra akumulatora darbība
Parastās uzlādējamās baterijas, kuras mēs izmantojam ikdienas dzīvē, sastāv no dažādiem atdalošiem komponentiem, kurus izmanto elektronu ražošanai ar metāla un elektrolīta ķīmisko reakciju. Ja akumulatora papīrs ir iemērkts uz jonu bāzes šķidrumā, akumulators sāk darboties, t.i., rodas elektroenerģija ar elektronu kustību no katoda spailes uz anoda spaili. Tas ir saistīts ar ķīmisko reakciju starp papīra akumulatora un šķidruma elektrodiem. Sakarā ar ātru jonu plūsmu dažu sekunžu laikā (10 s) papīra elektrodā enerģija tiks uzkrāta uzlādes laikā. Sakraujot dažādas papīra baterijas viena uz otras, var palielināt papīra akumulatora jaudu.
Papīra akumulatora darbība
Tā kā papīra baterijas ir ļoti cieši savienotas viena ar otru, lai palielinātu to izlaidi, pastāv iespēja, ka starp tām var rasties īss anoda un katoda terminālis . Ja reiz anoda spaile saskaras ar katoda spaili, tad ārējā ķēdē nebūs strāvas plūsmas. Tādējādi, lai izvairītos no īssavienojuma starp anodu un katodu, ir nepieciešama barjera vai separators, ko var izpildīt ar papīra separatoru.
Nanocaurules, ko izmanto papīra akumulatoriem
Papīra akumulators = papīrs (celuloze) + oglekļa nanocaurules
Papīra akumulatoru var izmantot dažādiem lietojumiem, jo tas atvieglo tādas priekšrocības kā locīšana, pagriešana, formēšana, saburzīšana, veidošana un griešana, neietekmējot tās efektivitāti. Tā kā papīra baterijas ir celulozes papīra un oglekļa nanocaurulīšu kombinācija, kas atvieglo ilgtermiņa lietošanas, vienmērīgas jaudas un enerģijas pārrāvumu priekšrocības. Tiek lēsts, ka šāda veida papīra baterijas tiek izmantotas nākamās paaudzes transportlīdzekļu un medicīnas ierīču darbināšanai.
Papīra akumulatora īpašības
Papīra akumulatora īpašības var atpazīt pēc celulozes īpašībām, piemēram, izcilas porainības, bioloģiskās noārdīšanās, netoksiskas, pārstrādājamības, augstas stiepes izturības, labas absorbcijas spējas un zemas bīdes izturības, kā arī no oglekļa nanocaurulīšu īpašībām, piemēram, zems masas blīvums, elastība, liels iepakojuma blīvums, vieglums, labāka elektrovadītspēja nekā silīcijs, plāns (ap 0,5 līdz 0,7 mm) un zema pretestība.
Papīra akumulatora priekšrocības
- Atšķirībā no parastās baterijas , papīra akumulatoru var izmantot, salokot, sagriežot un velmējot.
- Papīra akumulators darbojas kā akumulators, kā arī kondensators.
- Papīra akumulators ir moderna glabāšanas ierīce ar īpaši plānu izmēru.
- Tam ir īpašas īpašības, piemēram, ekonomiskāka, bioloģiski noārdāma un bioloģiski saderīga.
- Var radīt papīra akumulatoru elektriskā enerģija no 1,5 V.
- Papīra akumulatora izejas spriegumu var pielāgot, pamatojoties uz prasībām.
Papīra akumulatora trūkumi
- Oglekļa nanocaurules, ko izmanto papīra akumulatoros, ir ļoti dārgas.
- Papīra akumulatora izšķērdēšana var sabojāt plaušas, ja to ieelpo.
- E-atkritumus rada papīra baterijas.
Papīra akumulatora pielietojums
Papīra akumulatoru lietojumi
Papīra baterijām dažādās jomās ir daudz lietojumu. Elektronikā papīra akumulatoru parasti izmanto mobilajos tālruņos, klēpjdatoros, kalkulatoros, kamerās, pelēs, tastatūrās, Bluetooth ierīcēs utt. Līdzīgi medicīnas zinātnēs mākslīgajiem audiem, kosmētikai, zāļu piegādes sistēmām utt. Automašīnās un lidmašīnās papīra baterijas tiek izmantotas hibrīdie transportlīdzekļi to nelielā svara dēļ.
Vai jūs interesē projektēšana elektronikas projekti ar savām novatoriskajām idejām? Pēc tam ievietojiet savas idejas, ieteikumus un komentārus zemāk esošajā komentāru sadaļā, lai saņemtu papildu tehnisko palīdzību.
