Да съхраняваш електричество в хартия

Снимки: Linköping University

Учени от Университета в Шведския град Линшьопинг (Linköping University) са разработили батерии от хартия, които са нарекли „енергийна хартия“ (power paper). Разработката е направена в лабораторията по органична електроника в университета и има невероятна способност да съхранява енергия. Материалът е направен от наноцелулоза и полимер с добри проводими свойства. Резултатите от работата на учените са публикувани в Advanced Science.

Един лист от новата хартия с диаметър около 15 сантиметра и дебелина няколко десети от милиметъра, може да съхрани енергия до 1F* - капацитет, подобен на този на суперкондензаторите. Материалът може да бъде презареждан стотици пъти, като всеки път зареждането трае само няколко секунди.

Според шведските учени новият материал е много подходящ за съхранение на енергия, придобита от възстановяеми енергийни източници. Според проф. Ксавие Криспин, професор по органична електроника и съавтор на изследването, подобни филми от суперкондензатори съществуват от известно време, но новото в случая е че материалът може да бъде триизмерен – да бъде създаден „дебел лист“, обяснява още той.

На допир енергийната хартия се усеща като пластмасова и изглежда по същия начин, но се отличава с изключителна якост. Структурната основа на материала е наноцелулоза. Тя се добива след като вода с високо налягане се насочва към целулоза, докато отделните нишки от нея се разделят една от друга до размер 20 нанометъра в диаметър. След като наноцелулозните нишки са потопени във воден разтвор към тях се добавя отново воден разтвор, в който има и електрически зареден полимер. Полимерът оформя тънък покривен слой върху целулозните нишки и така се получава новият вид хартия.

Новият материал се произвежда от евтини и леснодостъпни материали – целулоза и полимер. Той е лек, пластичен, водоустойчив и не изисква опасни химикали или тежки метали за производството си, уточняват от Университета в Линшьопинг. Освен това той поставя нов световен рекорд по едновременна проводимост на йони и електрони, което обяснява изключителния капацитет за съхранение на енергия.

Проф. Магнус Берген, директор на Лабораторията по органична електроника, обясни, че екипът е получил финансиране в размер на 34 милиона шведски крони (около 3,87 млн. долара) от шведската фондация за стратегически проучвания. Средствата са предназначени за разработване на метод за разумно масово производство.

*Фарад – единица за електрически капацитет на кондензатор.