Тонкие и биоразлагаемые аккумуляторы на бумажной основе, которые не опасны для окружающей среды, разработали ученые из Наньянского технологического университета (Сингапур). О своем изобретении они написали в Advanced Science. Новые бумажные батареи можно будет использовать в складных смартфонах и другой современной технике.
Для создания батарей исследователи использовали лист целлюлозной бумаги и укрепили его специальным гидрогелем из полиакриламида, заполнившим пробелы между волокнами. На эту основу (с двух сторон) они нанесли электроды при помощи трафаретной печати: анод (-) из цинка и технического углерода, а также катод (+) из марганца и никеля.
После этого конструкцию погрузили в раствор электролита, а электроды покрыли тонким слоем золота, повысившим проводимость. В итоге далось создать аккумулятор размером 4 на 4 см и толщиной 0,4 мм. Во время тестов он в течение 45 мин. обеспечивал энергией небольшой вентилятор. При этом батарея работала, даже если ее согнуть, скрутить или надрезать.
Ученые считают, что их печатные батареи могут быть интегрированы в гибкую электронику, такую как складные смартфоны, датчики для мониторинга здоровья или «умная» одежда. Если разряженные аккумуляторы закопать в землю, то он естественным образом разложится примерно в течение месяца.
«Когда происходит разложение, электродные материалы выбрасываются в окружающую среду. Никель или марганец, используемые в катодах, останутся в форме оксида или гидроксида, которые близки по форме к природным минералам. Цинк, содержащийся в аноде, будет окисляться естественным путем и образует нетоксичный гидроксид», — заявил профессор Фань Хунцзинь, один из руководителей исследования.
НиТ писал про новый анодный материал, который сможет заряжать натриевые батареи так же быстро, как и литий-ионный аккумулятор, но без образования дендритов. Дендриты - это игольчатые наросты, образующиеся на электроде, которые препятствуют работе многих экспериментальных батарей.
