哈佛大学用3D打印造出沙粒大小锂离子电池

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哈佛大学研究人员在2013年首次推出3D打印的电池。通过使用3D打印技术,该团队制造出一粒沙子大小的锂离子微型电池。这种电池比人类头发要薄,可为微型设备如昆虫机器人、医疗移植,以及其他因缺乏足够小的电池而长期在实验室内摆放的发明创造物提供电力。

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麻省理工学院《技术评论》对哈佛材料科学家詹尼弗·刘易斯的工作进行考察,并报告了打印电子设备的两个重要步骤:首先,科学家应发明一系列的“可凝固成电池和简单组件(包括电极、电线和天线)的功能性油墨”;其次,这些科学家还应开发出喷嘴和高压挤出机,它们可从工业级3D打印设备中挤出电池或其他组件。当施加定量压力时,这些油墨虽然流动,但几乎是固态的。在室温环境下,3D打印设备在两个金色梳子状物体的梳齿中沉积这些油墨,创建紧紧交错的阴阳两极堆栈。接着,研究人员将电极封装到一个小型容器中,并在其中加满电解质溶液,从而完成整个电池的制造。采用3D打印技术生产电池仅需几分钟时间。这种定制的3D打印技术可以大大加快制造过程,因为它可以同时从数百个喷嘴中沉积油墨。

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        这种工艺的另一个优点是,它可以快速打印具有不同设计的组件。《技术评论》解释称,“这些3D打印锂离子微型电池有一平方毫米大小,但性能和商用电池一样。因为刘易斯可提供微型架构,并构造具有100纳米精度的结构,来映像更大结构的电池”。

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2018-12-12 16:01
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