Компостируемый мини-конденсатор из бумаги

Система хранения электроэнергии из нетоксичных материалов, которую можно положить на компост после использования: швейцарские исследователи воплощают эту утопию в реальность.

Исследователи из лаборатории Empa изобрели компостируемый мини-конденсатор, состоящий только из углерода, целлюлозы, глицерина и поваренной соли. В будущем он может быть использован в первую очередь в Интернете вещей.

Надежные накопители электроэнергии из экологически чистых материалов

"Проект компостируемого накопителя электроэнергии давно близок мне по духу, - говорит Густав Нюстрём. Он возглавляет отдел "Целлюлоза и древесные материалы" в Empa, Швейцарской федеральной лаборатории по испытанию и исследованию материалов, и занимается исследованием функциональных гелей на основе наноцеллюлозы - экологически чистого, возобновляемого сырья, обладающего высокой универсальностью. Целлюлоза также является основным компонентом бумаги.

Нистрём и его команда подали заявку на получение средств на проведение внутренних исследований Empa и таким образом реализовали свою идею: 3D-печатный конденсатор, который может хранить электричество в течение нескольких часов, выдерживать тысячи циклов зарядки и разрядки и, как ожидается, сможет храниться годами даже при низких температурах. Он также устойчив к давлению и ударам. По окончании срока службы он разлагается на свои компоненты всего за два месяца на компосте или в природе. Без таких решений окружающая среда в будущем серьезно пострадает от растущего спроса на мини-накопители энергии.

Конденсатор состоит из четырех слоев, полученных с помощью 3D-принтера, который впрыскивает желатиновые чернила на поверхность. Эти чернила состоят из целлюлозных нановолокон и нанокристаллитов целлюлозы, а также углерода в виде сажи, графита и активированного угля. Для разжижения этих материалов исследователи используют глицерин, воду и спирт, а также щепотку поваренной соли для обеспечения ионной проводимости.

Слои, которые затем один за другим выходят из 3D-принтера, - это гибкая пленка, токопроводящий слой, электрод и электролит. Эти слои складываются вместе, как сэндвич, так, чтобы электролит находился в середине. Однако потребовалась долгая серия экспериментов в лаборатории, прежде чем все получилось и появился функционирующий конденсатор.

Лучшие публикации в Telegram-канале Econet.ru. Подписывайтесь!

Суперконденсатор в лаборатории Empa уже может обеспечить электроэнергией небольшие цифровые часы. Такие биоразлагаемые устройства хранения электроэнергии - это, прежде всего, возможность для Интернета вещей. Заряженные на короткое время с помощью электромагнитного поля, они могут обеспечивать питание датчика или микропередатчика в течение нескольких часов. Например, для проверки содержимого отдельных упаковок при транспортировке или для миниатюрных электронных устройств в медицине, таких как небольшие приборы для тестирования у постели больного или устройства самодиагностики для диабетиков.

Исследователи также видят возможное применение в электропитании датчиков при мониторинге окружающей среды или в сельском хозяйстве. После использования конденсаторы могут просто оставаться в природе и разлагаться. опубликовано econet.ru по материалам energyload.eu

Подписывайтесь на Эконет в Pinterest!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet