科學(xué)家利用3D打印技術(shù)成功制造任意形狀的鋰離子電池

  電動(dòng)汽車以及包括手機(jī)、筆記本電腦在內(nèi)的大多數(shù)電子設(shè)備，通常會(huì)選擇鋰離子電池進(jìn)行供電。目前，制造商必須要圍繞著商用電池的尺寸和形狀來設(shè)計(jì)他們的設(shè)備，不過近期科研人員已經(jīng)找到了一種新型方式，借助3D打印技術(shù)來打印出任意形狀的鋰離子電池。

  科學(xué)團(tuán)隊(duì)在《ACS Applied Energy Materials》上展示了他們的研究成果[PDF]。從理論上來說，3D打印技術(shù)可以制造幾乎任何形狀，包括電池、框架和電子元件在內(nèi)的完整設(shè)備。不過目前3D打印所使用的聚合物（例如PLA）并非離子導(dǎo)體，這是打印電池的主要障礙。

  為此Christopher Reyes，Benjamin Wiley及其同事開發(fā)出了能夠使用廉價(jià)3D打印機(jī)完整打印鋰離子電池的工藝。研究人員通過注入電解質(zhì)溶液來增加PLA的離子電導(dǎo)率，此外在電池的陽極和陰極中參入石墨烯和多壁碳納米管來增加電池的電導(dǎo)率。

  為了展示3D打印電池的未來潛力，該團(tuán)隊(duì)使用該技術(shù)打印出了集成鋰離子電池的LED手鐲，內(nèi)置電池可以為LED燈持續(xù)照明60秒時(shí)間。雖然目前第一代3D打印電池的容量要比商用電池低兩個(gè)數(shù)量級(jí)，但是團(tuán)隊(duì)表示已經(jīng)找到了多種方案來增加容量，例如使用電導(dǎo)率更高的材料替代PLA等等。

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