Baterias de papel de Nanocomposite - instituto politécnico de Rensselaer

O instituto politécnico de Rensselaer introduziu recentemente um dispositivo de armazenamento paper-like da energia. A bateria ultra fina, de pouco peso, e flexível pode ser rolada, dobrado, torcido, ou corte em todo o número de formas sem a perda de integridade ou de eficiência mecânica. As baterias do papel do nanocomposite podem igualmente ser empilhadas, como uma resma de papel da impressora, para impulsionar a saída de poder total. Os investigadores esperam, no futuro, este dispositivo de armazenamento novo da energia podem ser usados aos dispositivos de ligação inicial, ao equipamento médico implantable, e mesmo aos veículos.

Instituto politécnico de Rensselaer - bateria de papel de Nanocomposite

Os investigadores disseram:

O armazenamento de energia é uma área que possa ser endereçada nanomanufacturing tecnologias e nossa atividade colaboradora verdadeiramente inter-disciplinary que reune avanços e perícia na nanotecnologia, em líquidos iónicos do room-temperature, e em dispositivos de armazenamento da energia em uma maneira creativa de planejar dispositivos novos da bateria e do supercapacitor…

Quando nós começ esta tecnologia para baixo, nós teremos basicamente a habilidade de imprimir baterias e supercapacitors da cópia…

Nós vemos este como uma tecnologia que seja apenas para a direita para o mercado da energia atual, assim como a indústria de eletrônica, que está procurando sempre fontes de energia menores, mais claras. Nosso dispositivo podia fazer sua maneira em todo o número de aplicações diferentes…

Junto com sua habilidade de funcionar nas temperaturas até 300 graus de Fahrenheit e para baixo a 100 abaixo de zero, o dispositivo completamente é integrado e pode ser imprimido como o papel. O dispositivo é igualmente original que pode funcionar como uma bateria alta-tensão e um supercapacitor de alta potência, que sejam geralmente componentes separados em a maioria de sistemas elétricos. Uma outra característica chave é a capacidade para usar o sangue humano ou a suar para ajudar a pôr a bateria.

A semelhança ao papel não é nenhum acidente: mais de 90 por cento do dispositivo são compo da celulose, as mesmas pilhas da planta sãos no newsprint, a folha solta, os sacos do almoço, e quase cada outro tipo de papel.

Os investigadores de Rensselaer infundido este papel com os nanotubes alinhados do carbono, que dão ao dispositivo sua cor preta. Os nanotubes actuam como os elétrodos e permitem que os dispositivos de armazenamento conduzam a eletricidade. O dispositivo, projetado à função como uma bateria do lítio-íon e um supercapacitor, pode fornecer a saída de poder longa, constante comparável a uma bateria convencional, assim como um estouro rápido dos supercapacitor do de alta energia.

A criação deste papel original do nanocomposite seleccionou de uma associação diversa das disciplinas, exigindo a perícia na ciência de materiais, o armazenamento de energia, e a química. Junto com Linhardt, os autores do papel incluem Pulickel M. Ajayan, professor da ciência de materiais e da engenharia, e Omkaram Nalamasu, professor da química com uma nomeação comum na ciência e na engenharia de materiais. O vencedor sênior Pushparaj do especialista da pesquisa, junto com associados de pesquisa postdoctoral Shaijumon M. Manikoth, Ashavani Kumar, e Saravanababu Murugesan, era co-autores e investigadores da ligação do projeto. Outros co-autores incluem Ci de Lijie do associado de pesquisa e gerente Robert Vajtai do laboratório do centro da nanotecnologia de Rensselaer.

Os investigadores usaram o líquido iónico, essencialmente um sal líquido, como o eletrólito de bateria. É importante anotar que o líquido iónico não contem nenhuma água, que significa que não há nada nas baterias se congelar ou evaporar.

Junto com o uso na eletrônica handheld pequena, as baterias de papel de pouco peso podiam fazer-lhes o ideal para o uso nos automóveis, nos aviões, e mesmo nos barcos. O papel igualmente poderia ser moldado em formas diferentes, tais como uma porta de carro, que permitisse inovações novas importantes da engenharia.

O papel é igualmente extremamente biocompatible e este a bateria/supercapcitors híbridos novos tem o potencial como fontes de alimentação para os dispositivos implantados no corpo. A equipe imprimiu as baterias de papel sem adicionar nenhuns eletrólitos, e demonstrou que os eletrólitos naturais no suor, no sangue, e na urina do ser humano podem ser usados para ativar o dispositivo da bateria.

Os materiais exigidos para criar as baterias de papel são baratos, Murugesan disse, mas a equipe não desenvolveu ainda uma maneira de reunir barata o produto os dispositivos. O objetivo do fim é imprimir a utilização do papel rolar-à-rola o sistema similar a como os jornais são imprimidos.

A equipe dos investigadores tem arquivado já uma patente que protege a invenção. Estão trabalhando agora em maneiras de impulsionar a eficiência das baterias e dos supercapacitors, e em técnicas de fabricação diferentes de investigação.

O projeto de papel do dispositivo de armazenamento da energia foi suportado pelo escritório dos Estados de Nova Iorque da ciência, da tecnologia, e da pesquisa académico (NYSTAR), assim como o National Science Foundation (NSF) através do centro da ciência e da engenharia de Nanoscale em Rensselaer.

Os detalhes do projeto são esboçados “nos dispositivos de armazenamento flexíveis de papel da energia baseados no papel de Nanocomposite” publicado agosto 13 nas continuações da Academia Nacional das Ciências.

Sobre o instituto politécnico de Rensselaer
O instituto politécnico de Rensselaer, fundado em 1824, é a universidade tecnologico a mais velha da nação. A universidade oferece o celibatário, o mestre, e diplomas doutorais na engenharia, as ciências, tecnologia da informação, arquitetura, gerência, e as humanidades e as ciências sociais. Os programas do instituto serem undergraduates, estudantes de terceiro ciclo, e profissionais de trabalho em torno do mundo. A faculdade de Rensselaer é conhecida para a superioridade na pesquisa conduzida em uma escala larga dos campos, com ênfase particular na biotecnologia, a nanotecnologia, a tecnologia da informação, e as artes e a tecnologia dos meios. O instituto é conhecido para seu sucesso em transferência de tecnologia do laboratório ao mercado de modo que as descobertas e as invenções novas beneficiem a vida humana, protejam o ambiente, e reforcem o desenvolvimento econômico.

Mais informação: Instituto politécnico de Rensselaer: Armazenando o poder em uma folha de papel