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哈佛大學用3D打印造出沙粒大小鋰離子電池

童程童美 2016-10-13

援引外媒報道,哈佛大學研究人員在2013年首次推出3D打印的電池。通過使用3D打印技術,該團隊制造出一粒沙子大小的鋰離子微型電池。這種電池比人類頭發要薄,可為微型設備如昆蟲機器人、醫療移植,以及其他因缺乏足夠小的電池而長期在實驗室內擺放的發明創造物提供電力。

摘要

援引外媒報道,哈佛大學研究人員在2013年首次推出3D打印的電池。通過使用3D打印技術,該團隊制造出一粒沙子大小的鋰離子微型電池。這種電池比人類頭發要薄,可為微型設備如昆蟲機器人、醫療移植,以及其他因缺乏足夠小的電池而長期在實驗室內擺放的發明創造物提供電力。

哈佛大學用3D打印造出沙粒大小鋰離子電池

麻省理工學院《技術評論》對哈佛材料科學家詹尼弗·劉易斯的工作進行考察,并報告了打印電子設備的兩個重要步驟:首先,科學家應發明一系列的“可凝固成電池和簡單組件(包括電極、電線和天線)的功能性油墨”;其次,這些科學家還應開發出噴嘴和高壓擠出機,它們可從工業級3D打印設備中擠出電池或其他組件。當施加定量壓力時,這些油墨雖然流動,但幾乎是固態的。在室溫環境下,3D打印設備在兩個金色梳子狀物體的梳齒中沉積這些油墨,創建緊緊交錯的陰陽兩極堆棧。接著,研究人員將電極封裝到一個小型容器中,并在其中加滿電解質溶液,從而完成整個電池的制造。采用3D打印技術生產電池僅需幾分鐘時間。這種定制的3D打印技術可以大大加快制造過程,因為它可以同時從數百個噴嘴中沉積油墨。

這種工藝的另一個優點是,它可以快速打印具有不同設計的組件?!都夹g評論》解釋稱,“這些3D打印鋰離子微型電池有一平方毫米大小,但性能和商用電池一樣。因為劉易斯可提供微型架構,并構造具有100納米精度的結構,來映像更大結構的電池”。

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