电池电池

纸电池可以为一次性电子产品供电

一种可用水激活的一次性纸电池可用于为各种低功耗、一次性使用的电子产品供电,如用于跟踪物体的智能标签、环境传感器和医疗诊断设备。

瑞士材料科学研究所Empa的研究人员表示,由于使用的材料,这种电池对环境的影响最小。

它由至少一个1平方厘米的格子组成,由打印在矩形纸上的三种墨水组成。

氯化钠(盐)分散在这条纸上,它的一个较短的末端浸在蜡里。含有石墨片的墨水作为电池的正极(阴极)被印在纸的平面上,而含有锌粉的墨水作为电池的负极(阳极)被印在纸的背面。

此外,一种含有石墨片和炭黑的墨水被印在纸的两面,在其他两种墨水的上面。这种墨水将电池的正极和负极连接到两根电线上,这两根电线位于蘸了蜡的纸的一端。

当加入少量水时,纸内的盐就会溶解,并释放出带电离子。

这些离子通过分散在纸上激活电池,导致在电池负极的墨水中的锌释放电子。

将电线连接到电子设备上就可以关闭电路,这样电子就可以通过含有石墨和炭黑的墨水、电线和设备从负极转移到正极(含有石墨的墨水),在正极将电子转移到周围空气中的氧气中。这些反应产生的电流可以用来为设备供电。

为了展示他们的电池运行低功耗电子产品的能力,作者将两个电池组合成一个电池,并用它为液晶闹钟供电。

对单芯电池的性能分析显示,在加入两滴水后,电池在20秒内激活,当不连接到耗能设备时,达到1.2伏的稳定电压。

标准AA碱性电池的电压为1.5伏。一小时后,由于纸张干燥,单芯电池的性能明显下降。然而,在增加两滴水后,它维持了0.5伏的稳定工作电压超过一个小时。

作者认为,纸和锌的生物降解性可以使他们的电池最大限度地减少一次性、低功耗电子产品对环境的影响,特别是如果将墨水中锌的使用量降到最低的话。

这项原理证明研究已经发表在该杂志上科学报告

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