Papierové batérie
15.8.2007 10:58:49 | QNature | Počet zobrazení: 2613x
Posledným vynálezom, ktorý vznikol v rámci výskumu nanorúrok, sú malé, ohybné tenké batérie vyrobené z papiera.
Zariadenie, ktoré vytvorili vedci z Renssealerovej polytechnickej univerzity v USA, je vyrobené z celulózy – základnej zložky papiera, ktorá je impregnovaná nanorúrkami slúžiacimi ako elektródy v batérii.
Znie to veľmi jednoducho, v skutočnosti to tak nie je. Celulóza je nerozpustná v takmer žiadnom rozpúšťadle, čo komplikuje zavedenie nanorúrok. Vedci na rozpustenie celulózy použili iónový roztok a tak do nej mohli pridať viacstenné uhlíkové nanorúrky.
Keď je papier hotový, možno odstrániť iónový roztok. To, čo ostane, je stránka papieru, ktorá sa dá strihať, tvarovať, zrolovať a krčiť. Ak sa na papier pridá tenká vrstva lítia, batéria je hotová.
Ak ostane na papieri časť iónového roztoku, ten funguje ako elektrolyt a z kusu papiera robí superkondenzátor.
Batérie aj superkondenzátory majú svoje výhody. Batérie môžu v sebe uchovať viac elektriny, ale na prenos elektrónov potrebujú chemickú reakciu, kým superkondenzátory využívajú elektrostatickú interakciu a chémiu nepotrebujú. Preto ich je možné rýchlo nabíjať a vybíjať.
Vedci si myslia, že nový papier môže byť medzistupňom medzi batériou a superkondenzátorom. Papier dokáže spojiť úložné schopnosti batérie s nabíjacími schopnosťami kondenzátorov.
Testy ukázali, že papier funguje vo veľkom rozsahu teplôt a nezničí sa ani pri zamrznutí a následnom rozmrazení. Pri izbovej teplote dokáže na jeden kilogram poskytnúť 13 watthodín elektrickej energie, čo je oveľa menej ako poskytujú bežné batérie na trhu, ale viac ako dvakrát toľko, ako dokážu poskytnúť superkondenzátory.