IT A-Z

สารบาญตามตัวอักษร

paper battery

ที่มา whatis.com

paper battery หรือแบตเตอรี่กระดาษ เป็นอุปกรณ์ผลิตและจัดเก็บพลังที่บางมากและยืดหยุ่นที่ทำจาก carbon nanotube กับแผ่นกระดาษเซลูโลส แบตเตอรี่กระดาษกระทำได้ทั้งแบตเตอรี่พลังงานสูงและตัวเก็บประจุพิเศษ (supercapacitor) การรวมสองส่วนการทำงานที่แบ่งแยกในอิเลคโทรนิคส์ดั้งเดิม การรวมนี้ยอมให้แบตเตอรี่ให้ทั้งระยะยาว การผลิตไฟฟ้าสม่ำเสมอ และการปะทุของพลังงาน แบตเตอรี่กระดาษยืดหยุ่นและไม่มีสารพิษมีศักยภาพเป็นพลังงานของอิเลคโทรนิคส์ อุปกรณ์การแพทย์ และพาหนะไฮบริดรุ่นต่อไป ยอมให้การออกแบบใหม่และเทคโนโลยีเปลี่ยนเต็มที่

แบตเตอรี่กระดาษอาจจะพับ ตัดหรือรูปทรงอื่นสำหรับการประยุกต์ต่างกันโดยปราศจากการสูญเสียการบูรณาการหรือประสิทธิภาพ การตัดแบ่งครึ่งการผลิตพลังงาน จัดซ่อนเป็นหลายแหล่งส่งออกพลังงาน ต้นแบบเร็วๆนี้ของอุปกรณ์สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ 2.5 โวล์ตจากขนาดตัวอย่างเท่ากับแสตมป์

อุปกรณ์นี้ได้รับการจัดรูปโดยการรวมเซลลูโลสด้วยการให้สารละลายของการจัดแนว carbon nanotubes ที่แต่ละแนวหนาหนึ่งในล้านของเซนติเมตร คาร์บอนที่ใช้เป็นแบตเตอรี่เป็นคาร์บอนดำ (black color) เส้นใยบางเหล่านี้กระทำเหมือนอิเลคโทรดที่พบในแบตเตอรี่ดั้งเดิม การนำไฟฟ้า เมื่อกระดาษกลายเป็นคอนแทคกับสารละลายของเหลวอิออน ของเหลวอิออนไม่เก็บน้ำ ซึ่งหมายความว่าไม่มีสิ่งแช่แข็งหรือระเหยในสภาพแวดล้อมสุดขั้ว ผลลัพธ์คือ แบตเตอรี่กระดาษสามารถทำงานได้ระหว่าง -75 ถึง 150 องศาเซลเซียส

วิธีการผลิตแบบหนึ่ง พัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ที่ Rensselaer Polytechnic Institute และ MIT เริ่มต้นด้วยการเพิ่ม carbon nanotube บน silicon substrate และทำให้แก็บในแมตทริกซ์เต็มด้วยเซลลูโลส เมื่อแมตทริกซ์แห้ง วัสดุสามารถลอก substrate ออกมาได้ ปลายข้างหนึ่งของ carbon nanotubes กระทำเป็นอิเลคโทรด เมื่อสองแผ่นได้รับการรวมด้วยด้านเซลลูโลสต่อกัน supercapacitor ได้รับการจัดรูปที่สามารถได้รับการกระตุ้นโยการเพิ่มของเหลวอิออน ของเหลวนี้กระทำเป็นอิเลคโทรไลต์และอาจรวมสารละลาย salt-laden เช่น เลือดมนุษย์ เหงื่อหรือปัสสาวะ ส่วนผสมเซลลูโลสสูง (มากกว่า 90%) และขาดสารเคมรพิษในแบตเตอรี่กระดาษทำให้อุปกรณ์เป็นมิตรทั้งทางสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมอิออนแบบดั้งเดิมที่ใช้จำนวนมากในอุปกรณ์อิเลคโทรนิคส์และเครื่องแล็บทอป

การจัดวางเชิงพาณิชย์ที่แพร่หลายของแบตเตอรี่กระดาษจะทำให้มั่นใจว่ามีการพัฒนาของเทคนิคการผลิตต้นทุนต่ำสำหรับ carbon nanotubes ผลลัพธ์ของการประยุกต์ปรับแปลงอย่างมีศักยภาพในอิเลคโทรนิคส์ อากาศยาน ยานพาหนะไฮบริด และวิทยาศาสตร์การแพทย์ อย่างไรก็ตามบริษัทและองค์กรจำนวนมากกำลังแข่งขันพัฒนาแบตเตอรี่กระดาษ นอกจากนี้การประกาศพัฒนาในปี 2007 ที่ RPI และ MIT นักวิจัยในสิงคโปร์ประกาศว่าพวกเขาได้พัฒนาพลังงานแบตเตอรี่กระดาษโดยสารละลายอิออนในปี 2005 รวมทั้ง NEC ได้ลงทุนวิจัยและพัฒนาแบตเตอรี่กระดาษสำหรับการประยุกต์ที่มีศักยภาพในอุปกรณ์อิเลคโทรนิคส์

แบตเตอรี่กระดาษพิเศษสามารถกระทำเป็นแหล่งพลังงานสำหรับอึปกรณ์หลายชนิดฝังในคนและสัตว์ รวมถึงแท็ก RFID เครื่องสำอางค์ ระบบจัดส่งยา และอุปกรณ์ไฟฟ้าช่วยการเต้นของหัวใจ ตัวเก็บประจุที่ใช้สารอินทรีย์สามารถฝังแห้งอย่างเต็มที่และเพิ่มของเหลวของร่างกายตลอดเวลาเพื่อสร้างพลังงานไฟฟ้า แบตเตอรี่กระดาษเป็นการสลายทางชีวะด้วยที่จำเป็นเฉพาะการเจาะจงบางส่วนโดย e-cycling ปัจจุบันและวิธีการทำลายอิเลคโทรนิคส์อื่นที่เพิ่มการณรงค์โดยการเคลื่อนไหว green computing

สารสนเทศเพิ่มเติม

ศัพท์เกี่ยวข้อง

update: 5 มีนาคม 2551