在未来几年内,数据传输微生物的数量将急剧增加。所有这些设备都需要能量,但电池的数量会对环境产生重大影响。研究人员开发了一种可生物降解的迷你电容,可以解决问题。新电池由碳,纤维素,甘油和餐盐组成,并使用3D打印机制造。

制造装置是改进的市售3D打印机,其分配纤维素纳米纤维和纤维素纳米晶体的混合物,加上炭黑,石墨和活性炭的形式。为了液化所有这些,研究人员使用甘油,水和两种不同类型的醇以及用于离子电导率的表盐的夹紧。

为了从这些成分构建功能,需要四层,其次是另一层之后的三层:柔性基板,导电层,电极和最后电解质。然后,整个东西像三明治一样折叠,中心电解质。

迷你电容可以将电力储存几个小时,并且已经可以为一个小数字时钟供电。它可以承受数千美元的充电和放电循环和多年的储存,即使在冻结温度下也可以抵抗压力和休克。当不再需要电池时,它可以在堆肥中折叠或简单地留在自然中。经过两个月后,电容器将崩解,只留下几个可见的碳颗粒。

在埋藏两年后,电容器(左)崩解,只留下几个可见碳颗粒(右)。(图片:Gian vaitl / Empa)

凝胶材料不仅是环保,可再生原料,而且其内部化学使其变得非常通用。超级电容器很快就成为事物互联网的关键组成部分。例如,可以使用电磁场短暂地充电这种电容器,然后为传感器或微发射器提供电力的电力。例如,这可以使用,以检查运输过程中各个包的内容。还可以想到环境监测或农业中的供电传感器 - 没有必要再次收集这些电池,因为它们可以留下来降解。

由于目前蓬勃发展的近年患者实验室诊断(护理点测试)更广泛地使用,电子微仪的数量也将越来越大。用于床头旁或自我测试设备的小型测试装置是糖尿病患者的。

有关更多信息,请联系Xavier Aeb,纤维素和木材材料实验室此电子邮件地址受到垃圾邮件程序的保护。您需要启用Javascript来查看它。;+41 58 765 61 34。


电池技术杂志

本文首先出现在9月,2021年问题电池技术杂志。

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