办公用纸发生了很大的变化 它可以用来生产由细菌驱动的环保纸电池

文章出处:极速3d科研集团 人气:152 发表时间:2019-06-02 17:05

  宾厄姆顿&#;纽约州立大学电子和电脑,工程系的研究人员开发了一种一次性纸电池,将细菌整合到纸张中。,并通;过细菌引起电流。

  团队的助理教授Seo;kheunChoi,说,基于基础的电子产,品具有,独特的优势,具有灵活、可持续、环保和低成本的优点。具有良好的机械介质和流体性能;。

  微型电子产品和电池可以为各种设备提;供动力,如可!摄入的医疗设备、智能交通传;感器,等。微型电子产品和电池的迅速发展导致了电,子设备设计的创新和环境保护。

  据,估计,未来!五年,电子设备的数量将增加5&#;00多亿。快速发展也会带来一些问题,如设备寿命短,导致大量报废电子、设备的处理。

  据报道,锂离子电池和超级电容器具有能量密度高、。轻便等优点,可集成到柔性衬里;中。但是锂离子电池是由不可生物&#;降解的有毒材料制成的,并且具有较高的制备能耗&#;以损害环境。一些替代能源收集技术,如太阳能电池纳&#;米发电机和热电发电机,也使用了大量不可再生的重金。属和聚合物。

  Choi团队的工作得到了美国国家科学基金会(300000美元)的支持(300,000美元)。早在2015年,他们就,用自呼吸氧电极;在,纸上;喷镍。来研制、一种电池,可以折叠成碎片(火柴、盒)。电池的总成本只有5美分。他们承认纸电池的电量很小,但是用这些无处不在的资源来制造电池是个好主意。

  &#;Choi最近在美国化学学会(8月19日)的第,256届年会(8月19极速3d日),上报道;了&#;如何激活生物电池。以及如何提高货架期。

  细菌电池的原理是通过细菌呼吸。将储存&#;在有机物中的生物化学转化为生物能量。这、一过渡包含了一系列反应,这些反应发生在生物分子(电子载体)身上。

  由Choi团队开发的细菌;驱动的纸电池在纸上,放置了冷冻干!燥的产电菌。产电菌可以通过将电子输送到细胞并,与外部电极接触来提供电源。他们用水或唾液激活电池。

  纸。电池的;最大功率可达4W/cm。2。电流、密度可达26A/cm2。Choi说,这一结果比以前的纸基微生物电池要高得多.但。即使如此,电力性能仍然很低,并且限制了它的应用。为了实现商业应用,!功率/电流密度应至少增加1000倍。

  事实上,&#;Choi团队并不是纸基、电!池的唯一研究团队。2017年,西班牙。、加拿大和美国的研究人员报!告了一种非金属可&#;生物降解氧化恢复液流电池。适用于便携式一次性应用场景.电池!埋在土壤中100分钟,、微生物降解与后院堆肥相似。Choi说,电池的潜在缺点是生物降解需要有利于垃圾填埋。

  Choi团队的纸电池被细菌吞没、,不需要!填埋,Ch!oi说,它们的最新纸聚合物复合生物电池很容易在水中降解。

  Choi。说,使用、细菌驱动的纸电池可以、将能量输送到任何地方,甚,至在没有电,网的情况下为发光二极管和计算器提供动力。

  此外,创新的工程技术可以用来控制纸张中&#;纤维的直径,以消除粗糙度和,控制透明度,从而拓宽应用领域。将纸张与有机无机和生物,实体,相结合,扩大项目可能性,使纸张有望成为下一代电,子产品的可行平台。

  。目前,纸电池的存、储寿命为4个月。Choi团队正试图改善冷冻干,细菌的生存和性能,以延长其寿命。他们还申请了相关专利,并正在寻找行业合作伙伴促进商业化。