ペーパーバッテリーとは？

Hamilton Instituteが発行した記事によると、世界中の埋立地には150億個以上のバッテリーがあります。 約89パーセントは一般的な家庭用バッテリー、またはアルカリ品種と推定されています。 これは、環境にさまざまな問題を引き起こします。 バッテリーの酸は非常に有毒であり、重金属が給水に漏れる可能性があり、焼却された場合、コンポーネントは大気汚染を引き起こします。

ペーパーバッテリーの発明は、効率的な「グリーン」または環境に優しい技術として歓迎されています。 最大90％のセルロースでできているバッテリーは、一般的なプリンター用紙のシートよりも厚くなく、約.025 mm（.00098インチ）の厚さです。 その組成のため、ペーパーバッテリーは完全に無毒で、完全に生分解性です。

ニューヨークのトロイにあるレンセラー工科大学の学生グループによって2007年に作成されたペーパーバッテリーは、紙に電気を伝導させるカーボンナノチューブを紙に注入した結果です。 カーボンナノチューブは、地球上のほとんどの生命の基盤である天然物質であるカーボンから作られた小さな円筒形のワイヤーです。 カーボンナノチューブを紙のバッテリーに導入すると、独自の特性が得られます。 使用中のほとんどのバッテリーとは異なり、ペーパーバッテリーはさまざまな形状にねじったり、しわになったり、成形したり、ゆがめたりして、完全性を失うことはありません。 ナノチューブの柔軟性により、これらの動作が可能になり、バッテリーはどのような形状にねじ込まれても同様に効率的です。

また、この紙には、液体塩の形の電解質が注入されており、これによりバッテリーの導電性が向上します。 導電性が高いため、ペーパーバッテリは通常のリチウムイオンバッテリとスーパーキャパシタの両方として機能できます。 これは、バッテリーがより多くの電気を蓄え、調整できることを意味します。

バッテリーの作成プロセスには水は含まれていません。 このため、バッテリの機能温度範囲は華氏-100〜300度（摂氏-73〜149度）です。 温度範囲が広いため、通常のバッテリーが破損、破裂、または割れやすい高温および凍結環境など、さまざまな使用オプションがあります。 また、バッテリーのユニークな構造を考えると、医学界はペースメーカーで使用するバッテリーに注目しています。

いくつかのコンポーネントを含むほとんどのアルカリ電池とは異なり、ペーパー電池は完全に統合されたデバイスとして作られています。 ナノチューブは作成時に紙に埋め込まれ、電解質はセルロースに浸されます。 これは、すべてのコンポーネントが分子レベルで相互に結合されていることを意味し、紙のバッテリーにさらに別のレベルの耐久性を与えます。