哈佛研究員利用3D打印微型鋰電池

      鋰電世界   哈佛大學(xué)研究人員在今年6月首次推出3D打印的電池。通過使用3D打印技術(shù)，該團(tuán)隊(duì)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(fā)要薄，可為微型設(shè)備如昆蟲機(jī)器人、醫(yī)療移植，以及其他因缺乏足夠小的電池而長期在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)擺放的發(fā)明創(chuàng)造物提供電力。

      鋰離子電池重要進(jìn)展"

      資料圖：美國測試在太空環(huán)境下使用3D打印機(jī)

      麻省理工學(xué)院《技術(shù)評論》對哈佛材料科學(xué)家詹尼弗·劉易斯的工作進(jìn)行考察，并報(bào)告了打印電子設(shè)備的兩個(gè)重要步驟：首先，科學(xué)家應(yīng)發(fā)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(xué)家還應(yīng)開發(fā)出噴嘴和高壓擠出機(jī)，它們可從工業(yè)級3D打印設(shè)備中擠出電池或其他組件。當(dāng)施加定量壓力時(shí)，這些油墨雖然流動(dòng)，但幾乎是固態(tài)的。在室溫環(huán)境下，3D打印設(shè)備在兩個(gè)金色梳子狀物體的梳齒中沉積這些油墨，創(chuàng)建緊緊交錯(cuò)的陰陽兩極堆棧。接著，研究人員將電極封裝到一個(gè)小型容器中，并在其中加滿電解質(zhì)溶液，從而完成整個(gè)電池的制造。采用3D打印技術(shù)生產(chǎn)電池僅需幾分鐘時(shí)間。這種定制的3D打印技術(shù)可以大大加快制造過程，因?yàn)樗梢酝瑫r(shí)從數(shù)百個(gè)噴嘴中沉積油墨。

      這種工藝的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，它可以快速打印具有不同設(shè)計(jì)的組件。《技術(shù)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?yàn)閯⒁姿箍商峁┪⑿图軜?gòu)，并構(gòu)造具有100納米精度的結(jié)構(gòu)，來映像更大結(jié)構(gòu)的電池”。

      劉易斯團(tuán)隊(duì)正致力于在未來幾年內(nèi)獲取這種技術(shù)的商業(yè)許可，他們最終也可能為業(yè)余愛好者生產(chǎn)出低端打印設(shè)備。