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Papierbatterie

Papierbatterie

Batterien aus einfachem Kopierpapier könnten zu zukünftigen Energiespeichern mit der Dicke eines Blattes Papier führen.

Der Ansatz basiert auf der Verwendung von Kohlenstoffnanoröhren - winzigen Kohlenstoffzylindern - zum Speichern einer elektrischen Ladung.

Obwohl bereits kleine Nanoröhrenbatterien demonstriert wurden, können mit diesem gängigen Papieransatz größere Geräte für weniger Geld hergestellt werden.

Die in den Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlichte Arbeit könnte zu Energiespeichern führen, "auf die man malen kann".

Aufgrund seiner Struktur aus Millionen winziger miteinander verbundener Fasern ist Papier ein guter Kandidat für das Festhalten an Kohlenstoffnanoröhren und bietet eine Struktur, auf der die Bauelemente aufgebaut werden können.

Papier hat jedoch auch eine hohe mechanische Festigkeit und kann mehr gefaltet, gerollt oder gefaltet werden als derzeit verwendete oder in der Entwicklung befindliche Metall- oder Kunststoffoberflächen.

Ein Forscherteam der Stanford University begann mit der Untersuchung von generischem Kopierpapier und malte es mit einer "Tinte" aus Kohlenstoffnanoröhren.

Das beschichtete Papier wurde dann in Lösungen getaucht, die Lithium und einen Elektrolyten enthielten, um die chemische Reaktion zu fördern, die elektrischen Strom in einer Batterie erzeugt.

Das Papier speichert die elektrische Ladung aus der Reaktion. Die Verwendung von Papier auf diese Weise könnte das Gewicht von Batterien, die normalerweise mit Metallstromkollektoren hergestellt werden, um bis zu 20% reduzieren.

Diese Batterien sind auch in der Lage, die in ihnen gespeicherte Energie schnell freizusetzen. Diese Funktion ist besonders nützlich für Anwendungen, die schnelle Stromausfälle erfordern, wie z. B. Elektrofahrzeuge, obwohl das Team keine unmittelbaren Pläne zur Entwicklung von Fahrzeugbatterien hat.

Liangbing Hu, Hauptautor der Studie, wies darauf hin, dass der wichtigste Aspekt der Demonstration darin besteht, dass Papier ein billiges und bekanntes Material ist, was die Wahrscheinlichkeit einer Erweiterung der Technologie erhöht.

"Das in unserem täglichen Leben übliche Kopierpapier kann eine effizientere und billigere Energiespeicherlösung sein", sagte Dr. Hu gegenüber BBC News.

"Die von der Papierindustrie über ein Jahrhundert entwickelte Expertentechnologie kann übertragen werden, um den Prozess und die Leistung dieser papierbasierten Geräte zu verbessern."

Laut dem Forscherteam könnten Anpassungen an die Technik in der Zukunft einfach das Malen mit der Nanoröhrentinte und das Aktivieren von Materialien auf Oberflächen wie Wänden ermöglichen.

Die Forscher haben sogar mit verschiedenen Stoffen experimentiert und damit den Weg für Batterien geebnet, die hauptsächlich aus Kleidung bestehen.

Quelle: BBC Technology

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