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纸蓄电池的结构和工作原理
来源:薄膜压力传感器_TEKSCAN_气体传感器_纸电池_薄膜电池_柔性电池_充电纸电池_软包电池人因工程_人因心理学_生物力学_压力测量 | 发布时间:2021/5/2 21:42:23 | 浏览次数:
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纸蓄电池的结构和工作原理

2015年10月19日

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纸电池基本上是一种既能充当电容器又能充当电池的装置。它是一种柔性的、重量轻的装置,由碳纳米管在纸(纤维素)上加厚而成。它基本上是由纤维素和碳纳米管结合而成。它是用一种离子液体作为电解液的纸将碳纳米管注入其中。

纸电池

纸电池

轮廓

纸电池结构:

纸电池工作过程:

纸电池优于传统电池的六个重要原因:

哪里可以使用纸电池?

纸电池结构:

实际上,制造纸电池的方法有很多种。

制造纸电池的第一个也是最重要的方法是由纽约特洛伊伦斯勒理工学院的化学家罗伯特·林哈特提出并发起的。纤维素(纸)被层压在导电的碳纳米管上。虽然这种组合是一种坚固的材料来制造电池,但是当材料弯曲时会发生断裂的问题。加州帕洛阿尔托斯坦福大学的材料科学家崔毅发现了一个解决方案。

他和他的研究团队通过将碳纳米管悬浮在水中和有机表面活性剂中,制造出一种墨水。墨水均匀地洒在一张纸上。当墨纸在烘箱中加热以除去水分时,纳米管与纸纤维紧密结合,形成了一张高导电的纸。

下面给出了三种制造纸电池的方法:

1第一种方法是制造基于锌和二氧化锰的阴极和阳极。电池用标准丝网印刷机印刷在纸上。

本文以定向排列的碳纳米管作为电极材料。本文用离子液体溶液作电解液。

2第二种方法有点复杂,需要在硅衬底上生长纳米管。然后用纤维素填充基质中的空隙,一旦基质干燥,纤维素和纳米管的结合物被剥离。因此,由碳纳米管层组成的纸被创造出来。两个这样的片材结合在一起形成一个超级电容器,像人的血液、汗液或尿液这样的离子液体被用作电解质。

三。第三种是一种简单的方法,可以在实验室中构建。它包括在涂有离子溶液的矩形纸上涂上一种特殊配方的碳纳米管墨水。然后在纸的另一面层压一层锂薄膜。然后连接铝棒在两个电极之间输送电流。

纸电池配件

纸电池配件

4第四种方法是在不锈钢基体上涂覆碳纳米管。涂层基材在80摄氏度下干燥5分钟,然后将材料剥离。每个纸电池使用一对薄膜,每个薄膜被粘贴到不同的电解质中,如LTO和LCO。然后用胶水把一张纸夹在两张胶片之间。

纸电池施工工艺

纸电池施工工艺纸电池工作过程:

纸电池的内部操作与传统电池类似,每个电池产生约1.5V的电压。

如果人们能回忆起传统电池的工作方式,即正电荷粒子(称为离子)和负电荷粒子(称为电子)在正极(称为阳极)和负极(称为阴极)之间移动。由于电解液是绝缘体,不能为电子提供自由通道,所以电流是通过导体从阳极流到阴极的。

纸电池的工作原理

纸电池的工作原理

图像资源链同样,在一些纸电池中,碳纳米管充当阴极,金属充当阳极,纸充当隔膜。

金属和电解质之间的化学反应产生离子,而碳和电解质之间的化学反应产生电子。这些电子通过外部电路从阴极流向阳极。

纸电池优于传统电池的六个重要原因:

纸电池寿命长。

它们是无毒的,因为它们不涉及有害的化学反应。

他们

 
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