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    微型鋰電池,助3D打印更卓越

      為了使3D打印能夠出來更多和更好的效果,近日,美國哈佛大學(xué)和伊利諾伊大學(xué)厄巴納―尚佩恩分校研究人員合作,開發(fā)出一種3D打印的微型鋰離子電池,只有一粒沙子大小,而電化性能可媲美商用蓄電池。相關(guān)論文在線發(fā)表于《先進材料》雜志上。

      該項目由哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院漢斯約格 威斯仿生工程研究所教授詹尼弗 劉易斯領(lǐng)導(dǎo)。研究小組設(shè)計了一系列具有各種化學(xué)和電學(xué)性能的功能“墨水”,用這些墨水加上他們特制的3D打印機,能打印出具有電學(xué)、光學(xué)、化學(xué)或生物學(xué)相關(guān)性質(zhì)的精密結(jié)構(gòu),從而大大拓寬了3D打印的應(yīng)用范圍。

      墨水其實是一些化學(xué)材料,因其極為細密,看起來象墨水一樣。“墨水”分為兩種:陰極墨水和陽極墨水,其中,一種金屬鋰氧化物納米粒子構(gòu)成陽極墨水,所以,這種微型裝置其實就是一種精致化了的鋰電池。當(dāng)兩極材料制備完成后,把它們纏繞成一種微小的、陽極和陰極緊密交錯的多層堆疊結(jié)構(gòu),每層厚度比發(fā)絲還細。之后,把這些電極裝在微小容器中,充入電解液就完成了鋰電池制造。

      從性能上來看,在充放電率、循環(huán)壽命和電流強度方面,它們的電化性能可以和現(xiàn)有技術(shù)制造的充電鋰電池媲美,從而為醫(yī)療、通訊等領(lǐng)域的微型設(shè)備,包括許多尚在實驗室里、缺乏小電池的發(fā)明提供足夠電力。

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