Az elektronikus eszközök és kütyük megkövetelik a tápegység (AC vagy DC), ez a tápegység közvetlenül a hálózati tápegységről vagy az elektromos akkumulátorokról vehető át. Az akkumulátor definiálható elektronikus eszközként, amely (egy vagy több) elektrokémiai cellából áll. Az elektrokémiai cellák kémiai energiája átalakítható elektromos energiává. Különböző kritériumok alapján az elemeket különféle típusokba sorolják, így az újratölthető állapot alapján őket ujratölthető elemek és nem újratölthető elemek. A technológia fejlődése környezetbarát és rugalmasabb elemeket fejlesztett ki, például papír elemeket. Ebben a cikkben vitassuk meg a papír akkumulátorának felépítését és működését. De elsősorban tudnunk kell, mi az a papír akkumulátor.
Papírelem
Papírelem
Az akkumulátorként használható rugalmas és vékony energiatárolót papír akkumulátornak nevezik. Ez a papír akkumulátor kondenzátorként is használható. Ez az akkumulátor előállítható a nanocsövek (szén felhasználásával készült) és a nano-kompozit papír (cellulóz felhasználásával készült) egyesítésével. A papír akkumulátor egy elem tulajdonságából áll - nagy energiát tároló kapacitás és tulajdonság szuper kondenzátor - nagy energiasűrűségű, és ezáltal rendkívüli teljesítményt termel.
Papírelemek felépítése
A papírelemek gyártásához használt főbb elemek a következők:
- Szén nanocső (CNT) használt katód terminál
- Lítium-fém (Li +), amelyet anódterminálhoz használnak
- Különböző típusú elektrolitok, amelyek magukban foglalják a vért, a vizeletet és az izzadságot (ezeket bioelektrolitoknak nevezik)
- Papír (cellulóz-szeparátor)
7 egyszerű lépés a papírelem gyártásához
1. lépés: Vegyünk egy cellulózalapú papírt, és vigyünk rá fekete szénfestéket
2. lépés: Kenje el ezt a tintát a papírra
3. lépés: A festék szétterítése után lamináljon egy vékony filmet a cellulóz felületére
4. lépés: Melegítsük a cellulózpapírt 5 percig 80 ° C-on
5. lépés: Ezután húzza le a filmet az aljzatról
6. lépés: A papírelem elektródáit film alkotja. Az LTO és LCO elektrolitok különböző filmekhez kapcsolódnak
7. lépés: A papír akkumulátor működése ellenőrizhető az akkumulátor pólusainak a LED-re történő csatlakoztatásával
Papír akkumulátor szerkezete
Papír akkumulátor működik
A mindennapi életünk során használt hagyományos újratölthető akkumulátorok különféle elválasztó alkatrészekből állnak, amelyeket elektronok előállítására használnak egy fém és elektrolit kémiai reakciójával. Ha az akkumulátor papírját ionalapú folyadékba mártják, akkor az akkumulátor elkezd működni, azaz áram keletkezik az elektronok mozgásával a katódterminálról az anódterminálra. Ennek oka a papírelem és a folyadék elektródái közötti kémiai reakció. Az ionok néhány másodpercen belüli gyors áramlása miatt (10 másodperc) energia töltődik fel a papírelektródban az újratöltés során. Különböző papírelemek egymásra rakásával növelhető a papírelemek teljesítménye.
Papír akkumulátor működik
Mivel a papírelemek nagyon szorosan vannak egymáshoz csatlakoztatva a kibocsátásuk növelése érdekében, esély van arra, hogy rövidre forduljanak elő az anódterminál és katódterminál . Ha egyszer az anódterminál érintkezik a katódterminállal, akkor a külső áramkörben nem áramlik áram. Így az anód és a katód közötti rövidzárlat elkerülése érdekében gátra vagy elválasztóra van szükség, amelyet a papírelválasztó képes teljesíteni.
A papír akkumulátorához használt nanocsövek
Papírelem = Papír (cellulóz) + szén nanocsövek
A papír akkumulátor különféle alkalmazásokhoz használható, mivel megkönnyíti az előnyöket, mint például a hajtogatás, csavarás, öntés, gyűrés, alakítás és vágás anélkül, hogy befolyásolná annak hatékonyságát. Mivel a papírelemek cellulózpapír és szén nanocsövek kombinációja, ami megkönnyíti a hosszú távú használat, az állandó teljesítmény és az energiakitörések előnyeit. Az ilyen típusú papírelemek a becslések szerint a következő generációs járművek és orvostechnikai eszközök áramellátására szolgálnak.
Papírelem tulajdonságai
A papírakkumulátor tulajdonságait fel lehet ismerni a cellulóz olyan tulajdonságaiból, mint a kiváló porozitás, a biológiai lebonthatóság, a nem mérgező hatás, az újrafeldolgozhatóság, a nagy szakítószilárdság, a jó abszorpciós képesség és az alacsony nyírószilárdság, valamint a szén nanocsövek tulajdonságai, mint pl. alacsony tömegsűrűség, rugalmasság, nagy csomagolási sűrűség, könnyedség, a szilíciumnál jobb elektromos vezetőképesség, vékony (kb. 0,5–0,7 mm) és alacsony ellenállás.
A papírakkumulátor előnyei
- ellentétben a hagyományos akkumulátorok , a papír akkumulátor hajtogatással, vágással és hengerléssel használható.
- A papír akkumulátor akkumulátorként és kondenzátorként is funkcionál.
- A papír akkumulátor egy modern, rendkívül vékony méretű tárolóeszköz.
- Különleges tulajdonságokkal rendelkezik, például gazdaságosabb, biológiailag lebontható és biokompatibilis.
- Papírelem keletkezhet elektromos energia 1,5 V-ra.
- A papír akkumulátorának kimeneti feszültsége igény szerint testreszabható.
A papírakkumulátor hátrányai
- A papírelemekben használt szén nanocsövek nagyon drágák.
- A papírelemek pazarlása károsíthatja a tüdőt, ha belélegzik.
- Az elektronikus hulladékot papírelemek generálják.
A papírakkumulátor alkalmazásai
Papír akkumulátor alkalmazások
Számos alkalmazási terület létezik a papírelemek számára különböző területeken. Az elektronikában a papír akkumulátort általában mobilokban, laptopokban, számológépekben, kamerákban, egerekben, billentyűzetekben, Bluetooth eszközökben stb. Hasonlóképpen, az orvostudományban a mesterséges szövetek, a kozmetikumok, a gyógyszeradagoló rendszerek stb. Gépkocsikban és repülőgépekben papírelemeket használnak hibrid járművek könnyű súlyuk miatt.
Érdekel a tervezés elektronikai projektek saját innovatív ötleteivel? Ezután tegye el ötleteit, javaslatait és megjegyzéseit az alábbi megjegyzések részben további technikai segítségért.
