Menene Batirin Takarda? Abũbuwan amfãni da Aikace-aikace na Batura Takarda

Ci gaban fasahar baturi ya kasance mai ban mamaki, tare da sabbin abubuwa a cikin graphite anodes, silicon anodes, da anodes na tushen karfe. Kowane ɗayan waɗannan ci gaban yana da'awar bayar da mafi girman ƙarfin kuzari, saurin caji mai sauri, ƙananan farashin naúrar, da ƙarin zagayowar caji. A yau, muna gabatar da batura na takarda, wanda ke kawo kyakyawan bege don nauyi mai nauyi, ingantaccen sabbin hanyoyin ajiyar makamashi.

Menene Batirin Takarda?

Batir na takarda sabon nau'in baturi ne wanda ke amfani da fasahar bugu don buga kayan lantarki a kan ƙaramin fim na bakin ciki. Domin siriri ce kamar takarda, ana kiranta da “batir takarda”. Yana haɗa abubuwan haɗin baturi na al'ada-electrolytes, kayan lantarki masu inganci da mara kyau-tare da takarda mai sassauƙa sosai don samar da siriri, tsarin baturi mai lanƙwasa. Ko da yake ana kiransa baturi na takarda, ba a yi shi da takarda gaba ɗaya ba, amma takarda ta zama babban ɓangaren tsarin tsarin, yana ba ta kyakkyawan sassauci da rashin ƙarfi.

Ka'idar aiki na baturin takarda yayi kama da na baturi na gargajiya. Yana samar da wutar lantarki ta hanyar halayen sinadarai tsakanin ingantattun na'urorin lantarki da marasa kyau. Duk da haka, ba kamar batura na gargajiya ba, batir ɗin takarda suna amfani da kayan da ba su dace da muhalli ba, suna da tsarin masana'antu mafi sauƙi, kuma suna da ƙananan farashi.

Tsari da Ƙa'idar Aiki na Batura Takarda

Batura na takarda yawanci sun ƙunshi abubuwa masu zuwa:

Tushen kayan baturin takarda takarda ne, wanda aka yi masa magani na musamman don ya zama mai gudanarwa. Wannan takarda da aka yiwa magani tana aiki azaman tsarin tallafi na baturi.

Hakazalika da batura na gargajiya, baturan takarda kuma suna buƙatar na'urorin lantarki masu inganci da mara kyau don sauƙaƙe jigilar electrons. Kayan lantarki na yau da kullun sun haɗa da ƙarfe oxides, kayan tushen carbon, da sauransu, waɗanda ake amfani da su kai tsaye a saman takarda.

Hakanan baturin takarda yana buƙatar electrolyte don gudanar da ions. Wannan electrolyte yawanci yana cikin ruwa ko nau'in gel kuma yana iya shiga zaruruwan takarda don tabbatar da batirin yana aiki yadda ya kamata. Lokacin da aka haɗa baturin takarda zuwa da'ira, ions a cikin electrolyte suna gudana a ƙarƙashin rinjayar filin lantarki, kammala aikin caji da fitarwa, da samar da makamashi ga na'urorin lantarki.

Tarihin Batura Takarda

A cikin 2009, Jami'ar Stanford ta California ta sami nasarar kera "batir na takarda," ta amfani da silicon nanowires don ƙirƙirar baturi mai inganci sau goma na batir lithium-ion na gargajiya. A watan Disamba na 2015, masana kimiyya na Sweden sun ƙirƙiri "takarda" da za a iya amfani da ita azaman baturi, tare da inganci mai girma wanda zai iya yin hamayya da mafi kyawun batura masu ƙarfi a kasuwa.

Nanomaterials da ake amfani da su a cikin batura na takarda na musamman ne. Waɗannan kayan suna da ƙananan diamita da sifofi guda ɗaya, waɗanda ke taimakawa tawada da aka yi daga nanomaterials su manne wa takarda. Wannan yana sa baturi da babban ƙarfin ƙarfin ƙarfi sosai, tare da yuwuwar tsawon rayuwa har zuwa cajin 40,000 da zagayowar fitarwa.

Kamar batura na gargajiya, wannan sabon nau'in baturi kuma ya haɗa da na'urorin lantarki, electrolytes, da na'ura mai rarrabawa. Musamman, baturin takarda an yi shi ne daga takarda cellulose wanda ke da na'urorin lantarki da lantarki. Takardar cellulose tana aiki azaman mai rarrabawa. Na'urorin lantarki sune carbon nanotubes da aka gauraye a cikin cellulose da ƙarfe na lithium da aka yi amfani da su a kan fim na bakin ciki da aka yi da cellulose. Electrolyte shine maganin lithium hexafluorophosphate. Masana kimiyya daga Cibiyar Fasaha ta Rensselaer sun kirkiro wannan sabuwar batirin takarda ta hanyar haɗa waɗannan abubuwa guda uku cikin takarda sirara ɗaya.

Bincike ya nuna cewa a karkashin wutar lantarki 2V, wannan sabon baturi na takarda zai iya samar da milliamps 10 na halin yanzu a kowace gram. Baya ga sabuwar hanyar kera shi, wannan sabon baturi na takarda yana da mahimman kaddarorin, kamar sassaucin sa. Tun da babban ɓangarensa shine cellulose, yana riƙe da wasu halaye na takarda, ciki har da sassauci mai kyau. Sakamakon gwaji ya nuna cewa wannan baturi zai iya jure yanayin zafi daga -70°C zuwa 150°C kuma ya ci gaba da aiki akai-akai.

Abũbuwan amfãni da Aikace-aikace na Batura Takarda

Nanomaterials da aka yi amfani da su a cikin batura na takarda suna da ban mamaki saboda ƙananan diamitansu da tsari mai girma ɗaya, wanda ke taimaka wa tawada da aka yi daga nanomaterials ya haɗa ta sosai zuwa takarda. Wannan yana haifar da baturi mai ɗorewa da babban ƙarfin aiki, tare da capacitors na takarda mai yuwuwar ɗorewa har zuwa cajin 40,000 da zagayowar fitarwa.

Ba kamar batura na gargajiya ba, baturan takarda suna guje wa al'amuran ƙarfe, lithium, da ɗigon fili na alkaline. Suna da alaƙa da muhalli kuma ana iya sarrafa su azaman sharar gida gabaɗaya. Masu haɓakawa sun yi iƙirarin cewa waɗannan batura kuma suna da araha sosai. Ana iya amfani da su azaman tushen wutar lantarki don katunan wayo, katunan gaisuwa na kiɗa, jaridu na lantarki, da alamun RFID (Radio Frequency Identification). Tare da haɓaka fasahar RFID cikin sauri, ana sa ran kasuwar batir takarda za ta kai biliyoyin daloli a nan gaba.

Filin aikace-aikacen batirin takarda yana da yawa. Ana iya amfani da waɗannan batura a cikin smart cards, katunan gaisuwa na kiɗa, alamar lantarki, jaridu na lantarki, na'urorin RFID, wayoyin hannu, kwamfutar tafi-da-gidanka, da sauran kayayyaki. Ƙimarsu mai yuwuwa tana da yawa.