«Энергетическая» бумага заменит батареи

Шведские исследователи Linköping University в сотрудничестве с экспертами Королевского технологического института, Innventia, а также учеными из Технического университета Дании и Университета Кентукки разработали «энергетическую» бумагу — новый материал, способный сохранить энергию.  Бумага-аккумулятор состоит из наноцеллюлозы и проводящего полимера.

Соавтор изобретения Jesper Edberg объясняет, что один лист, размером в 15 сантиметров и толщиной в несколько десятых миллиметра может хранить столько же энергии, сколько конденсатор 1 F. Материал может быть заряжен сотни раз, и каждый зарядка занимает всего несколько секунд.

Соавтор разработки Xavier Crispin говорит: «Тонкие пленки, которые функционируют как конденсаторы, существовали в течение некоторого времени. То, что мы сделали, это произвели материал в трех измерениях. Мы можем сделать более толстые листы». Основой структуры служит наноцеллюлоза, которая получается когда целлюлозные волокна разбиваются водой под высоким давлением, на тонкие элементы, рамером 20 нм в диаметре. Затем целлюлозные волокна, помещенные в раствор воды, соединяют с полимерами (PEDOT: PSS), которые образуют тонкую пленку вокруг волокон.

Новый целлюлозно-полимерный материал установил новый мировой рекорд в одновременной проводимости для ионов и электронов, что и объясняет его исключительную способность к хранению энергии. Он также открывает дверь для дальнейшего развития подобных устройств еще большей емкости. В отличие от батарей и конденсаторов, имеющихся в настоящее время на рынке, бумаги-аккумулятор производится из простых материалов — возобновляемых источников целлюлозы и легко доступных полимеров. Она имеет легкий вес, не требует никаких опасных химических веществ или тяжелых металлов, и водонепроницаема.