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来源：材料科技在线|
发表时间：2018-10-21
点击：13011
图片来源：美国化学学会
图中显示的为完全由3D打印制成的锂离子电池
电动汽车以及大多数电子设备（如手机和笔记本电脑），都是由锂离子电池供电的。到目前为止，制造商不得不围绕商用电池的尺寸和形状来设计他们的设备。但是研究人员已经开发出了一种新的方法：用3D打印技术来实现打印几乎任何形状的三维锂离子电池。他们将这一科研成果发表在了“ACS Applied Energy Materials”杂志中。
市场上的大多数锂离子电池都是圆柱形或矩形的。因此，当制造商设计诸如手机之类的产品时，他们必须为电池预留一定的尺寸和形状，这可能浪费产品的空间并限制设计的发挥。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，结构和电子元件。然而，用于3D打印的聚合物，例如聚（乳酸）（PLA），不是离子导体，这对印刷电池造成了十分主要的障碍。Christopher Reyes，Benjamin Wiley及其同事希望开发出了一种用廉价的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聚乳酸的离子电导率。此外，它们分别将石墨烯或多壁碳纳米管加入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供电大约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，第一代3D打印电池的容量太低，无法实际使用。然而，他们表示：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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