스위스 연방 재료 과학 기술 연구소 (Empa)의 연구원들은 완전히 생분해 가능한 배터리를 발표했습니다. 배터리는 그을음 형태의 셀룰로오스, 젤라틴, 탄소 및 기타 여러 환경 친화적 인 물질을 기반으로합니다. 이러한 배터리는 폐기 후에도 자연과 인체 건강에 해를 끼치 지 않는 일회용 의료 전자 장치 및 모니터링 센서에 유용합니다.
과학자들이 개발 한 기술은 기존의 3D 프린터에서 배터리 (또는 개발자가 선호하는 슈퍼 커패시터)의 레이어 별 인쇄를 포함합니다. 잉크와 그 구성은 전극의 전기 전도도, 전해질의 이온 전도도 및 신체의 강도와 같은 적절한 특성을 가진 재료의 균일 한 도포 및 경화를 보장하기 위해 선택됩니다.
3D 프린터의 잉크 또는 작업 재료의 기본은 젤라틴입니다. 배터리 구성 요소 인쇄용 혼합물에는 셀룰로오스 나노 섬유 및 셀룰로오스 나노 결정, 그을음, 흑연 및 활성탄 형태의 탄소, 이온 전도성을위한 염화나트륨 핀치가 포함됩니다. 연구원들은 글리세린, 물 및 두 가지 유형의 알코올을 사용하여 조성물을 액화합니다.
프린팅 과정에서 배터리의 4 개의 층이 순차적으로 생성됩니다 : 유연한 기판, 전도 층, 전극, 마지막으로 전해질. 그런 다음 모든 것을 중앙에 전해질이있는 일종의 샌드위치에 넣습니다. 배터리는 몇 시간 동안 전기를 저장하는 기능을 보여 주었으며 작은 디지털 시계에 전원을 공급할 수 있습니다. 수천 번의 충전 및 방전주기를 견딜 수 있으며, 압력 및 충격에 강할뿐만 아니라 동결 온도에서도 수년간 보관할 수 있습니다.
Empa의 펄프 및 목재 제품 연구소의 공동 저자 인 Xavier Eby는“매우 간단하게 들리지만 전혀 그렇지 않았습니다. "모든 구성 요소가 프린터를 통과하고 커패시터가 작동하기 시작할 때까지 모든 매개 변수가 정확할 때까지 긴 일련의 테스트가 필요했습니다."
2021-06-05 14:04:25
작가: Vitalii Babkin