Elektroonilised seadmed ja vidinad nõuavad a toiteallikas (kas vahelduv- või alalisvoolu), saab selle toiteallika võtta otse toiteallikast või elektriakudest. Aku võib defineerida kui elektroonilist seadet, mis koosneb (ühest või mitmest) elektrokeemilisest elemendist. Elektrokeemiliste rakkude keemilist energiat saab muundada elektrienergiaks. Erinevate kriteeriumide alusel klassifitseeritakse patareid erinevat tüüpi, nii et laetavate olude alusel klassifitseeritakse need patareideks laetavad patareid ja mitte-laetavad patareid. Tehnoloogia areng arendas keskkonnasõbralikke ja paindlikumaid patareisid, näiteks paberakusid. Selles artiklis käsitleme paberakude ehitamist ja töötamist. Kuid eelkõige peame teadma, mis on paberaku.
Paberi patarei
Paberi patarei
Patareidena kasutatavat paindlikku ja õhukest energiasalvestit nimetatakse paberakuks. Seda paberakut saab kasutada ka kondensaatorina. Seda patarei saab valmistada nanotorude (valmistatud süsiniku abil) ja nanokomposiitpaberi (valmistatud tselluloosi abil) liitmisel. Paberpatarei koosneb patarei omadustest - suure energiaga salvestusmahust ja omadusest superkondensaator - kõrge energiatihedus ja seega toodab äärmist võimsust.
Paberpatarei ehitus
Paberakude ehitamiseks kasutatud peamised komponendid on järgmised:
- Süsiniku nanotoru (CNT), mida kasutatakse katooditerminali jaoks
- Liitiummetall (Li +), mida kasutatakse anooditerminali jaoks
- Erinevat tüüpi elektrolüüdid, mis sisaldavad verd, uriini ja higi (mida nimetatakse bioelektrolüütideks)
- Paber (tselluloosi eraldaja)
Seitse lihtsat sammu paberi aku ehitamiseks
Samm 1: Võtke tselluloosipõhine paber ja kandke sellele must süsiniktint
2. samm: Levitage seda tinti paberile
3. samm: Pärast tindi levitamist lamineerige tselluloosi pinnale õhuke kile
4. samm: Kuumutage tselluloospaberit 5 minutit temperatuuril 80 ° C
5. samm: Seejärel eemaldage kile aluspinnalt
6. samm: Paberpatarei elektroodid moodustatakse kile abil. Elektrolüüdid LTO ja LCO on ühendatud erinevate kiledega
7. samm: Paberaku töötamist saab kontrollida, ühendades aku klemmid LED-iga
Paberi aku struktuur
Paberi patarei töötab
Tavalised laetavad patareid, mida me oma igapäevases elus kasutame, koosnevad erinevatest eralduskomponentidest, mida kasutatakse elektronide tootmiseks metalli ja elektrolüüdi keemilise reaktsiooniga. Kui aku paber on ioonipõhisesse vedelikku kastetud, hakkab aku töötama, s.t. tekib elekter elektronide liikumisega katoodi terminalist anoodi terminali. Selle põhjuseks on keemiline reaktsioon paberakude ja vedeliku elektroodide vahel. Ioonide kiire voolamise tõttu mõne sekundi jooksul (10 sekundit) salvestub energia laadimisel paberi elektroodi. Erinevate paberakude üksteise peale virnastamine võib suurendada paberpatarei väljundit.
Paberi patarei töötab
Kuna paberakud on oma väljundi suurendamiseks üksteisega väga tihedalt ühendatud, on tõenäoline, et need tekivad aku vahel lühikeseks anoodi klemm ja katoodi klemm . Kui anoodiklemm puutub katoodiklemmiga kokku, siis välises vooluringis voolu ei toimu. Seega on anoodi ja katoodi vahelise lühise vältimiseks vaja barjääri või separaatorit, mille paberiseparaator suudab täita.
Paberpatarei jaoks kasutatavad nanotorud
Paberi patarei = paber (tselluloos) + süsinik-nanotorud
Paberakut saab kasutada erinevates rakendustes, kuna see hõlbustab eeliseid, nagu voltimine, keerutamine, vormimine, kortsumine, vormimine ja lõikamine, ilma et see mõjutaks selle efektiivsust. Kuna paberakud on tselluloospaberi ja süsiniknanotorude kombinatsioon, mis hõlbustab pikaajalise kasutamise eeliseid, püsivat võimsust ja energiapuhanguid. Seda tüüpi paberakusid kasutatakse hinnanguliselt järgmise põlvkonna sõidukite ja meditsiiniseadmete toitmiseks.
Paberi aku omadused
Paberaku omadused võib ära tunda tselluloosi omaduste järgi, nagu suurepärane poorsus, biolagunevus, mittetoksiline, ringlussevõetavus, kõrge tõmbetugevus, hea neeldumisvõime ja madal nihketugevus, samuti süsinik-nanotorude, näiteks väike massitihedus, paindlikkus, suur pakkimistihedus, kergus, parem elektrijuhtivus kui räni, õhuke (umbes 0,5 kuni 0,7 mm) ja väike takistus.
Paberpatarei eelised
- Erinevalt tavalised patareid , paberakut saab kasutada voltimisel, lõikamisel ja rullimisel.
- Paberaku töötab nii aku kui ka kondensaatorina.
- Paberaku on kaasaegne üliõhukese suurusega salvestusseade.
- Sellel on sellised erilised omadused nagu ökonoomsem, biolagunev ja biosobiv.
- Paberaku võib tekitada elektrienergia 1,5 V.
- Paberpatarei väljundpinget saab vastavalt vajadusele kohandada.
Paberpatarei puudused
- Paberakus kasutatavad süsiniknanotorud on väga kallid.
- Paberakude raiskamine võib sissehingamisel kahjustada kopse.
- E-raiskamist tekitavad paberakud.
Paberpatarei rakendused
Paberi aku rakendused
Paberpatareide jaoks on erinevates valdkondades arvukalt rakendusi. Elektroonikas kasutatakse paberakut tavaliselt mobiiltelefonides, sülearvutites, kalkulaatorites, kaamerates, hiires, klaviatuuril, Bluetooth-seadmetes ja nii edasi. Samamoodi ka kunstkudede, kosmeetika, ravimite kohaletoimetamise süsteemide meditsiiniteadustes. Autodes ja lennukites kasutatakse paberakusid aastal hübriidsõidukid nende kerge kaalu tõttu.
Kas olete huvitatud kujundamisest elektroonika projektid oma uuenduslike ideedega? Seejärel postitage oma ideed, ettepanekud ja kommentaarid allpool olevasse kommentaaride jaotisse, et saada täiendavat tehnilist abi.
