勞倫斯利弗莫爾國家實驗室 (LLNL) 與電池材料專家 Ampcera 合作,使用 3D 打印技術開發下一代鋰電池陰極。該項目得到美國能源部先進制造辦公室 150 萬美元的支持,研究合作伙伴將利用無溶劑激光粉末床融合 (LPBF) 工藝。這項工作的目的是創建獨特的 3D 電池結構,能夠更快地充電和更高的能量密度,同時削減制造成本和降低能耗。
日本東北大學教授本間格和助教小林弘明等人開發出了用3D打印機制作全固態電池的技術。制作時使用可以自由改變硬度的材料。只需幾個小時就能制成電池,而且不必實施以往需要的高溫工序。試制出來的電池經受住了各種性能測試,具備一定性能,有望對全固態電池的早日實用化作出貢獻。
全3D打印電池由柔性纖維素和甘油基材組成,并用導電碳和石墨墨水圖案化,能夠承受數千次充電循環,同時保持其容量。由于其可生物降解的基礎,這種新型電池在完成后也可以進行堆肥,有可能使其成為解決世界電子廢物問題的理想工具。
電池3D打印專家 Sakuu Corporation 宣布結束后續融資,其總資本籌集到 6200 萬美元。該公司旨在利用其新投資,為 2022 年下半年推出第一代固態電池 (SSB) 以及未來發布的第二代電池 3D 打印機提供資金。與現有鋰離子電池相比,該公司的第二代電池具有兩倍的能量密度和 30% 的重量,具有潛在的住宅和工業應用,包括儲能、微反應器和電子產品。
我們平時在發現,新買的玩具孩子還沒有玩盡興,就沒有電了,而大多數電池使用很短,而且昂貴。所以很高興我們知道許多研究人員正在投入時間和資源來確定如何進行3D打印電池。雖然電池不是您可以在普通臺式機系統上快速打印出來的東西。但是,3D打印電池還有其他優點。
3D打印技術在電池制造中的應用,有望解決這一問題,制造出“任意”形狀的電池和超級電容器。不僅如此,3D打印技術的應用還將能夠提升電池的電化學性能。Advanced Functional Materials 期刊的評論文章- “Additive Manufacturing of Batteries/電池的增材制造”概述了通過不同類型的3D打印技術所實現的電池,并對3D打印電池產業化應用過程中仍存在的挑戰進行了討論。
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