スイス連邦材料科学研究所 (Empa) の研究者は、完全に生分解性のバッテリーを発表しました。バッテリーは、セルロース、ゼラチン、すすの形の炭素、およびその他の環境に優しい多くの物質に基づいています。このようなバッテリーは、使い捨ての医療用電子機器や監視センサーに役立ち、廃棄後に自然や人の健康に害を及ぼすことはありません。
科学者によって開発された技術には、従来の 3D プリンターでのバッテリー (または開発者が好むスーパーキャパシター) のレイヤーごとの印刷が含まれます。インクとその組成は、電極の電気伝導度、電解質のイオン伝導度、本体の強度など、適切な特性を持つ材料の均一な塗布と硬化を確実にするように選択されます。
3D プリンターのインクまたは作業材料のベースはゼラチンです。バッテリーコンポーネントを印刷するための混合物には、セルロースナノファイバーとセルロースナノクリスタル、すすの形の炭素、グラファイト、活性炭、およびイオン伝導性のための塩化ナトリウムが含まれています。研究者は、グリセリン、水、および 2 種類のアルコールを使用して、組成物を液化します。
印刷プロセス中に、バッテリーの 4 つの層が順番に作成されます。つまり、フレキシブル基板、導電層、電極、最後に電解質です。次に、すべてが電解質を中央に置いた一種のサンドイッチに入れられます。このバッテリーは、電気を何時間も蓄えることができることを示しており、小さなデジタル時計に電力を供給できます。数千回の充放電サイクルに耐えることができ、氷点下でも何年にもわたる保管が可能で、耐圧性と耐衝撃性も備えています。
共著者である Empa's Pulp and Wood Products Laboratory の Xavier Eby 氏は次のように述べています。 「すべてのパラメーターが正しくなり、すべてのコンポーネントが確実にプリンターを通過し、コンデンサーが動作し始めるまで、長い一連のテストが必要でした。」
2021-06-05 14:04:25
著者: Vitalii Babkin