电动汽车和大多数电子设备,例如手机和笔记本电脑,都由锂离子电池供电。到目前为止,制造商必须根据市售电池的大小和形状来设计其设备。
但是研究人员已经开发出一种新方法,可以以几乎任何形状进行3D打印锂离子电池中国机械网okmao.com。他们在ACS Applied Energy Materials中报告了他们的结果。
市场上大多数锂离子电池为圆柱形或矩形。因此,当制造商设计产品(例如手机)时,他们必须为电池指定一定的尺寸和形状,这可能会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。
但是,用于3D打印的聚合物(例如聚乳酸(PLA))不是离子导体,因此成为打印电池的主要障碍。
克里斯托弗·雷耶斯(Christopher Reyes),本杰明·威利(Benjamin Wiley)及其同事希望开发一种使用廉价的3D打印机打印完整锂离子电池的工艺。
研究人员通过向电解质溶液中注入PLA来提高其离子电导率。
此外,他们通过将石墨烯或多壁碳纳米管分别掺入阳极或阴极来提高电池的导电性。
为了演示电池的潜力,团队3D打印了一个带有集成锂离子电池的LED手镯。手镯电池可以为绿色LED供电约60秒。
研究人员表示,第一代3D打印电池的容量比商用电池低约两个数量级,而商用电池的容量实在太低了。
但是,他们说他们有几种提高产能的想法,例如用3D可打印的浆料代替基于PLA的材料。