Cercetătorii au realizat totuși că prin acoperirea cu polipirol a unui substrat cu suprafață mare și prin calcularea cu atenție a grosimii stratului de polimer, atât capacitatea de încărcare cât și rata de descărcare pot fi îmbunătățite în mod drastic.
Secretul din spatele performanței acestei baterii este stratul omogen și extrem de subțire – de 50 000 de ori mai subțire decât firul de păr – de polipirol aplicat pe fibre individuale de celuloză care la rândul lor pot fi modelate în coli din hârtie cu o porozitate extrem de ridicată, de până la 100 de ori mai mare decât cea a celulozei din care este fabricată hârtia. Este vorba despre o celuloză specială, extrasă dintr-o anumită specie de alge verzi.
Designul inovator al celulei bateriei este surprinzător de simplu dar și elegant în același timp, deoarece ambii electrozi sunt formați din bucăți identice de hârtie compozită care sunt separate de o hârtie de filtru obișnuită, umezită în clorură de sodiu, ce joacă rolul de electrolit.
Bateria se reîncarcă mai repede decât acumulatorii reîncărcabili convenționali și este potrivită pentru aplicațiile care implică sisteme electronice flexibile, precum articolele de îmbrăcăminte și ambalajele.
Compania BillerudKorsnäs din Suedia, lider mondial în furnizarea de materiale sustenabile pentru industria ambalajelor – în special hârtie și carton – a făcut împreună cu cercetătorii de la Universitatea din Uppsala, Suedia, un pas important spre crearea bateriilor din hârtie ale viitorului.
Cele două instituții au colaborat pentru a-și aduce contribuția la cercetările în ceea ce privește celuloza obținută din alge. Rezultatul este o baterie realizată din același tip de fibră pe care BillerudKorsnäs o utilizează la fabricarea materialelor sustenabile pentru industria de ambalaje. Obiectivul final al acestui demers este de a permite producția la scară industrială a bateriilor din hârtie și de a le încorpora în aplicații precum ambalajele inteligente.
De exemplu, bateria din hârtie prevăzută cu senzori va facilita în viitor supravegherea ambalajelor pe parcursul transportului, furnizând informații despre locul în care un produs a ieșit din ambalajul său. Noua baterie poate oferi astfel oportunități interesante pentru industria ambalajelor. În plus, având electrozi pe bază de celuloză din fibre de lemn, acumulatorii vor putea fi reciclați și transformați în baterii din hârtie noi.
Lucrările de dezvoltare a noului produs sunt realizate de una dintre cele mai importante echipe de cercetare din Suedia, condusă de Maria Strömme.
„Colaborarea dintre BillerudKorsnäs și Universitatea din Uppsala a condus la dezvoltarea unei tehnologii care este adaptată proceselor de producție industrială. Astfel ne putem concentra activitatea asupra viitorului și a creării unui produs avansat care să poată fi fabricat în mod eficient”, a declarat Lars Sandberg, manager de proiect la BillerudKorsnäs.
„Bateria din hârtie este cheia producerii ambalajelor inteligente, care necesită surse de energie sustenabile”, a adăugat Magnus Wikström, Director Tehnic la BillerudKorsnäs. „Aceste baterii fac parte dintr-un sistem circular, iar stocarea energiei în hârtie oferă beneficii majore pentru mediul înconjurător”.
