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3D打印锂离子电池

发布时间:2019-02-24 10:58:32 来源:

电动汽车和大多数电子设备,例如手机和笔记本电脑,由锂离子电池供电。到目前为止,制造商必须围绕商用电池的尺寸和形状设计他们的设备。但是研究人员已经开发出一种新的3D打印方法,几乎可以用于任何形状的锂离子电池。他们在ACS Applied Energy Materials报告了他们的结果。

市场上的大多数锂离子电池都是圆柱形或矩形。因此,当制造商设计产品(例如手机)时,他们必须为电池注入一定的尺寸和形状,这可能浪费空间并限制设计选择。从理论上讲,3D打印技术可以制造几乎任何形状的整个设备,包括电池,结构和电子组件。然而,用于3D打印的聚合物,例如聚(乳酸)(PLA),不是离子导体,这对于印刷电池造成了主要障碍。Christopher Reyes,Benjamin Wiley及其同事希望开发一种使用廉价3D打印机打印完整锂离子电池的工艺。

研究人员通过注入电解质溶液来增加PLA的离子电导率。此外,它们分别通过将石墨烯或多壁碳纳米管结合到阳极或阴极中来提高电池的电导率。为了展示电池的潜力,该团队3D打印了一个带有集成锂离子电池的LED手镯。手镯电池可为绿色LED供电约60秒。据研究人员称,第一代3D打印电池的容量比商用电池低两个数量级,而商用电池的实际使用率太低。然而,他们说他们有几个提高容量的想法,例如用3D可印刷的浆料代替PLA基材料。

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