Co je to papírová baterie?

Podle článku publikovaného Hamiltonovým institutem je na skládkách po celém světě více než 15 miliard baterií. Odhaduje se, že asi 89 procent jsou běžné domácí baterie nebo alkalické odrůdy. To představuje pro životní prostředí řadu problémů. Kyselina z baterií je vysoce toxická, těžké kovy mohou vytékat do vody a pokud jsou spáleny, komponenty způsobují znečištění vzduchu.

Vynález papírové baterie byl považován za účinnou „zelenou“ nebo ekologickou technologii. Baterie, která je vyrobena z až 90 procent celulózy, není tlustší než obyčejný list papíru pro tiskárny o tloušťce asi 0,25 mm (0,00098 palce). Papírová baterie je díky svému složení zcela netoxická a plně biologicky rozložitelná.

Papírová baterie vytvořená v roce 2007 skupinou studentů v Rensselaer Polytechnic Institute v Troy v New Yorku je výsledkem papíru naplněného uhlíkovými nanotrubicemi, které umožňují papíru vést elektřinu. Uhlíková nanotrubice je malý válcovitý drát vyrobený z uhlíku, přirozeně se vyskytující látky, která je základem většiny života na planetě. Zavedení uhlíkových nanotrubic do papírové baterie mu dává jedinečnou vlastnost. Na rozdíl od většiny používaných baterií může být papírová baterie zkroucena, zmačkaná, lisovaná nebo zkroucená do různých tvarů a neztrácí integritu. Flexibilita nanotrubic umožňuje tyto akce nastávat a baterie bude stejně účinná bez ohledu na to, do jaké formy je zkroucena.

Papír je také naplněn elektrolyty ve formě tekuté soli, která zvyšuje vodivé vlastnosti baterie. Papírové baterie mohou díky svému vysoce vodivému stavu fungovat jako normální lithium-iontová baterie i jako superkondenzátor. To znamená, že baterie může ukládat a regulovat vyšší množství elektřiny.

Do procesu vytváření baterie není zapojena žádná voda. Z tohoto důvodu má baterie funkční teplotní rozsah -100 až 300 stupňů Fahrenheita (-73 až 149 stupňů Celsia). Široký teplotní rozsah představuje řadu možností použití, včetně prostředí s vysokým teplem a mrazem, ve kterém mohou být běžné baterie vystaveny prasknutí, prasknutí nebo prasknutí. Také vzhledem k jedinečné konstrukci baterie má lékařská komunita oko na baterii pro použití v kardiostimulátorech.

Papírová baterie je vyrobena jako zcela integrované zařízení, na rozdíl od většiny alkalických baterií, které obsahují několik součástí. Nanotrubice jsou po vytvoření zabudovány do papíru a elektrolyty jsou namočeny do celulózy. To znamená, že všechny komponenty jsou vzájemně spojeny na molekulární úrovni, což dává papírovým bateriím další úroveň trvanlivosti.