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微型锂电池,助3D打印更卓越
更新时间:2017-05-25 18:01:46 点击量:

       为了使3D打印能够出来更多和更好的效果,近日,美国哈佛大学和伊利诺伊大学厄巴纳―尚佩恩分校研究人员合作,开发出一种3D打印的微型锂离子电池,这中锂电池虽然只有一粒沙子大小,而电化性能可媲美商用蓄电池。相关论文在线发表于《先进材料》杂志上。

       该项目由哈佛大学工程与应用科学学院汉斯约格 威斯仿生工程研究所教授詹尼弗 刘易斯领导。研究小组设计了一系列具有各种化学和电学性能的功能“墨水”,用这些墨水加上他们特制的3D打印机,能打印出具有电学、光学、化学或生物学相关性质的精密结构,从而大大拓宽了3D打印的应用范围。

   墨水其实是一些化学材料,因其极为细密,看起来象墨水一样。“墨水”分为两种:阴极墨水和阳极墨水,其中,一种金属锂氧化物纳米粒子构成阳极墨水,所以,这种微型装置其实就是一种精致化了的锂电池。当两极材料制备完成后,把它们缠绕成一种微小的、阳极和阴极紧密交错的多层堆叠结构,每层厚度比发丝还细。之后,把这些电极装在微小容器中,充入电解液就完成了锂电池制造。

   从性能上来看,在充放电率、循环寿命和电流强度方面,它们的电化性能可以和现有技术制造的充电锂电池媲美,从而为医疗、通讯等领域的微型设备,包括许多尚在实验室里、缺乏小电池的发明提供足够电力。