Konstruksi dan Cara Kerja Baterai Kertas
Perangkat dan gadget elektronik membutuhkan catu daya (baik AC atau
DC), catu daya ini dapat diambil langsung dari catu daya listrik atau
dari baterai listrik. Baterai dapat didefinisikan sebagai perangkat
elektronik yang terdiri dari (satu atau lebih) sel elektrokimia. Energi
kimiawi dari sel-sel elektrokimia dapat diubah menjadi energi listrik.
Berdasarkan kriteria yang berbeda, baterai diklasifikasikan ke dalam berbagai jenis sehingga berdasarkan kondisi yang dapat diisi ulang, baterai tersebut diklasifikasikan sebagai baterai yang dapat diisi ulang dan baterai yang tidak dapat diisi ulang. Kemajuan teknologi mengembangkan baterai yang ramah lingkungan dan lebih fleksibel seperti baterai kertas.
Pada artikel ini, mari kita bahas tentang konstruksi dan kerja baterai kertas. Tapi, terutama, kita harus tahu apa itu baterai kertas.
Perangkat penyimpanan energi yang fleksibel dan tipis yang dapat digunakan sebagai baterai disebut baterai kertas. Baterai kertas ini juga dapat digunakan sebagai kapasitor. Baterai ini dapat diproduksi dengan menggabungkan nanotube (dibuat menggunakan karbon) dan kertas nano-komposit (dibuat menggunakan selulosa).
Baterai kertas terdiri dari properti baterai - kapasitas penyimpanan energi tinggi dan properti Kapasitor Super - kepadatan energi tinggi dan karenanya, menghasilkan daya ekstrem.
Langkah2: Sebarkan tinta ini di atas kertas.
Langkah3: Setelah menyebarkan tinta, laminasi film tipis di atas permukaan selulosa.
Langkah4: Panaskan kertas selulosa selama 5 menit pada 80 derajat C.
Langkah 5: Kemudian, lepaskan film dari substrat.
Langkah 6: Elektroda baterai kertas dibentuk oleh film. Elektrolit KPP dan LCO terhubung ke berbagai film.
Langkah 7: Fungsi baterai kertas dapat diperiksa dengan menghubungkan terminal baterai ke LED.
Ini karena reaksi kimia antara elektroda baterai kertas dan cairan. Karena aliran ion yang cepat dalam beberapa detik (10dtk) energi akan disimpan dalam elektroda kertas selama pengisian ulang. Dengan menumpuk berbagai baterai-kertas satu sama lain, output dari baterai kertas dapat ditingkatkan.
Karena baterai kertas saling terhubung dengan sangat erat untuk meningkatkan output, ada kemungkinan terjadi konsleting antara terminal anoda dan terminal katoda. Jika begitu terminal anoda bersinggungan dengan terminal katoda, maka tidak akan ada aliran arus di rangkaian eksternal.
Dengan demikian, untuk menghindari konsleting antara anoda dan katoda diperlukan penghalang atau pemisah, yang dapat dipenuhi oleh pemisah kertas.
Baterai
kertas dapat digunakan untuk berbagai aplikasi karena memfasilitasi
kelebihan seperti melipat, memutar, mencetak, meremas, membentuk, dan
memotong tanpa mempengaruhi efisiensinya.
Karena baterai kertas adalah kombinasi kertas selulosa dan karbon nanotube, yang memfasilitasi kelebihan penggunaan jangka panjang, daya stabil, dan semburan energi. Jenis baterai kertas ini diperkirakan digunakan untuk memberi daya pada kendaraan dan perangkat medis pembangkit berikutnya.
Ada banyak aplikasi untuk baterai kertas di berbagai bidang. Dalam elektronik, baterai kertas biasanya digunakan pada ponsel, laptop, kalkulator, kamera, mouse, keyboard, perangkat Bluetooth, dan sebagainya.
Demikian pula dalam ilmu kedokteran untuk jaringan buatan, kosmetik, sistem pengiriman obat, dan sebagainya. Dalam mobil dan pesawat terbang, baterai kertas digunakan dalam kendaraan hibrida karena bobotnya yang ringan.
Berdasarkan kriteria yang berbeda, baterai diklasifikasikan ke dalam berbagai jenis sehingga berdasarkan kondisi yang dapat diisi ulang, baterai tersebut diklasifikasikan sebagai baterai yang dapat diisi ulang dan baterai yang tidak dapat diisi ulang. Kemajuan teknologi mengembangkan baterai yang ramah lingkungan dan lebih fleksibel seperti baterai kertas.
Pada artikel ini, mari kita bahas tentang konstruksi dan kerja baterai kertas. Tapi, terutama, kita harus tahu apa itu baterai kertas.
Baterai Kertas
Perangkat penyimpanan energi yang fleksibel dan tipis yang dapat digunakan sebagai baterai disebut baterai kertas. Baterai kertas ini juga dapat digunakan sebagai kapasitor. Baterai ini dapat diproduksi dengan menggabungkan nanotube (dibuat menggunakan karbon) dan kertas nano-komposit (dibuat menggunakan selulosa).
Baterai kertas terdiri dari properti baterai - kapasitas penyimpanan energi tinggi dan properti Kapasitor Super - kepadatan energi tinggi dan karenanya, menghasilkan daya ekstrem.
Konstruksi Baterai Kertas
Komponen utama yang digunakan untuk pembangunan baterai kertas meliputi:- Carbon Nanotube (CNT) digunakan untuk terminal katoda
- Logam litium (Li +) digunakan untuk terminal anoda
- Berbagai jenis elektrolit yang termasuk darah, urin, dan keringat (yang disebut sebagai bio-elektrolit)
- Kertas (Pemisah Selulosa)
7-Langkah Sederhana untuk Membuat Baterai Kertas
Langkah 1: Ambil kertas berbasis selulosa dan berikan tinta karbon hitam di atasnya.Langkah2: Sebarkan tinta ini di atas kertas.
Langkah3: Setelah menyebarkan tinta, laminasi film tipis di atas permukaan selulosa.
Langkah4: Panaskan kertas selulosa selama 5 menit pada 80 derajat C.
Langkah 5: Kemudian, lepaskan film dari substrat.
Langkah 6: Elektroda baterai kertas dibentuk oleh film. Elektrolit KPP dan LCO terhubung ke berbagai film.
Langkah 7: Fungsi baterai kertas dapat diperiksa dengan menghubungkan terminal baterai ke LED.
Cara Kerja Baterai Kertas
Baterai isi ulang konvensional yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari terdiri dari berbagai komponen pemisah yang digunakan untuk menghasilkan elektron dengan reaksi kimia logam dan elektrolit. Jika begitu kertas baterai dicelupkan ke dalam cairan berbasis ion, maka baterai mulai bekerja yaitu, listrik dihasilkan oleh pergerakan elektron dari terminal katoda ke terminal anoda.Ini karena reaksi kimia antara elektroda baterai kertas dan cairan. Karena aliran ion yang cepat dalam beberapa detik (10dtk) energi akan disimpan dalam elektroda kertas selama pengisian ulang. Dengan menumpuk berbagai baterai-kertas satu sama lain, output dari baterai kertas dapat ditingkatkan.
Karena baterai kertas saling terhubung dengan sangat erat untuk meningkatkan output, ada kemungkinan terjadi konsleting antara terminal anoda dan terminal katoda. Jika begitu terminal anoda bersinggungan dengan terminal katoda, maka tidak akan ada aliran arus di rangkaian eksternal.
Dengan demikian, untuk menghindari konsleting antara anoda dan katoda diperlukan penghalang atau pemisah, yang dapat dipenuhi oleh pemisah kertas.
Baterai Kertas = Kertas (Selulosa) + Karbon Nanotube
Karena baterai kertas adalah kombinasi kertas selulosa dan karbon nanotube, yang memfasilitasi kelebihan penggunaan jangka panjang, daya stabil, dan semburan energi. Jenis baterai kertas ini diperkirakan digunakan untuk memberi daya pada kendaraan dan perangkat medis pembangkit berikutnya.
Properti Baterai Kertas
Sifat-sifat baterai kertas dapat dikenali dari sifat-sifat selulosa seperti porositas yang sangat baik, biodegradabilitas, tidak beracun, dapat didaur ulang, kekuatan tarik tinggi, kapasitas penyerapan yang baik, dan kekuatan geser rendah dan juga dari sifat-sifat nanotube karbon seperti kepadatan massa rendah, fleksibilitas, kepadatan kemasan tinggi, ringan, konduktivitas listrik yang lebih baik daripada silikon, tipis (sekitar 0.5 hingga 0.7mm), dan resistansi rendah.Kelebihan Baterai Kertas
- Berbeda dengan baterai konvensional, baterai kertas dapat digunakan dengan melipat, memotong, dan menggulung.
- Baterai kertas berfungsi sebagai baterai dan juga kapasitor.
- Baterai kertas adalah perangkat penyimpanan modern dengan ukuran sangat tipis.
- Ini memiliki sifat khusus seperti lebih ekonomis, biodegradable, dan bio-kompatibel.
- Baterai kertas dapat menghasilkan energi listrik 1.5V.
- Tegangan output baterai kertas dapat disesuaikan berdasarkan kebutuhan.
Kelemahan Baterai Kertas
- Karbon nanotube yang digunakan dalam baterai kertas sangat mahal.
- Kebocoran baterai kertas dapat merusak paru-paru jika terhirup.
- E-wastage dihasilkan oleh baterai kertas.
Aplikasi Baterai Kertas
Ada banyak aplikasi untuk baterai kertas di berbagai bidang. Dalam elektronik, baterai kertas biasanya digunakan pada ponsel, laptop, kalkulator, kamera, mouse, keyboard, perangkat Bluetooth, dan sebagainya.
Demikian pula dalam ilmu kedokteran untuk jaringan buatan, kosmetik, sistem pengiriman obat, dan sebagainya. Dalam mobil dan pesawat terbang, baterai kertas digunakan dalam kendaraan hibrida karena bobotnya yang ringan.