Konstruksi dan Cara Kerja Baterai Kertas
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.
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 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.
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.
