Papel comum pode ser transformado em uma bateria eletrodo simplesmente mergulhar em tintas de nanotubos de carbono.. Os eletrodos resultantes, que são fortes, flexíveis e altamente condutor, pode ser usado para fazer dispositivos de armazenamento baratos de energia para equipamentos eletrônicos portáteis.
É agora possível imprimir circuitos leve e telas para a eletrônica como e-leitores, mas as baterias convencionais ainda pesam estes dispositivos para baixo. Nanotubos de carbono são um material promissor para as baterias de impressão, porque, para além da sua força, peso leve, e condutividade, podem armazenar uma grande quantidade de energia – uma qualidade que ajuda eletrônica portátil mais longo prazo entre as taxas.
Agora, um grupo de pesquisadores da Universidade de Stanford, liderada pelo professor de ciência de materiais Yi Cui, demonstraram que embebe de escritório comuns papel até nanotubos de carbono como uma esponja e pode ser transformado em eletrodos para pilhas e supercapacitoresA vantagem do papel, diz Cui, é que é barato e interage fortemente com os nanotubos, sem a necessidade de colocar aditivos na tinta. ”Aproveitamos a estrutura porosa do papel”, afirma Cui. “”Os nanotubos de carbono absorvem no papel e em pau realmente bem.”
Depois de papel é mergulhado na tinta de nanotubos e secas ao ar, torna-se altamente condutivo. O grupo de pesquisadores testou os filmes finos como eletrodos em supercapacitores e descobriram que podiam armazenar mais energia total, e operam em tensões mais altas do que os dispositivos anteriores nanotubo impresso. Joel Schindall, professor de engenharia elétrica e ciência da computação do MIT, diz que o papel supercapacitors armazenar uma quantidade surpreendentemente elevada de carga. The Stanford group also tested the paper electrodes as current collectors in lithium-ion batteries. O grupo de pesquisadores também testaram o papel como eletrodos de captação de lítio-íon. Seu desempenho com o de os coletores de metal utilizado na atual dessas baterias, apesar de os coletores de metal são muito mais pesados. Este trabalho é descrito esta semana na Proceedings of the National Academy of Sciences.
Outros grupos têm trabalhado sobre o uso de papel como substrato para a tomada de eletrodos. No entanto, as tentativas anteriores de construir dispositivos de nanotubos no papel era muito mais complicada, diz Cui, e exigiram o crescimento de nanotubos no papel ou através de formulações papel romance como um ponto de partida. O método de imersão é “simples e agradável”, diz Nicholas Kotov, professor de engenharia química da Universidade de Michigan.
Cui diz que o papel de eletrodos de nanotubos são robustas. Apesar do papel se dissolve na água não tratada, os nanotubos de papel não serão tratados, e os nanotubos não sai quando é arranhado ou enrolado. “O supercapacitor foi testado mais de 40.000 ciclos de carga por seis meses e ainda continua a trabalhar”, disse Cui.
Os pesquisadores de Stanford agora estão trabalhando para melhorar o desempenho de seus dispositivos e estão a testar diferentes métodos de impressão e materiais. Até agora, Cui foi utilizada uma tinta composta de uma mistura de nanotubos semicondutores e metálicos. Puramente tintas metálicas provavelmente um melhor desempenho, mas eles são mais caros. O grupo também está experimentando com diferentes formas de trazer os nanotubos de papel e em conjunto, incluindo a pintura a tinta com uma caneta ou pincel para fazer os testes padrões complexos.
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