哈佛大学3D打印锂电池突破性技术通过评估    

󰁍 2014-03-28 14:40 299人喜欢

今年6月份,哈佛大学的科学家们就首次向外界展示了其研制的3D打印电池。当时研究团队使用3D打印技术制造了一颗谷粒大小的锂离子微电池。这颗为电池可以为微型设备如机器昆虫、医疗植入物等提供电力。

如今,针对该项技术的评估已经完成,确认了哈佛大学材料科学家Jennifer Lewis领导的该项工作成果的可靠性,并认为该项技术实现了打印电子设备的两个重要步骤:

首先是,科学家们发明了一系列的“功能性油墨,可以固化成电池和简单电子组件,包括电极、导线和天线。” 

其次,他们开发了专用喷嘴和高压挤出机可安装在工业级3D打印机上打印出电池和其他组件。研发团队开发的油墨接近固体,但当施加了一定的压力后可以流动。3D打印机在室温条件下,将油墨堆积在拍好的两个金属梳子的齿之间(见下图),形成阳极和阴极的紧密交错堆叠。然后研究人员将电极打包装入一小容器中,并注入电解质溶液就完成了电池的制造。整个打印电池的过程只需几分钟的时间。这种定制的3D打印技术能大大加快制造过程,因为它可以设计几百份个喷嘴同时堆叠油墨。

该技术的另一个优点是它能够打印微小的部件。“这些三维锂离子微电池小的能到1平方毫米,但是它们的性能比目前商业的电池毫不逊色。”评估报告说。“因为Lewis可以在100纳米的精度上定位并构建与大型电池一样的微观结构。” 

Lewis研究小组正在准备在未来几年内将其技术商业化。


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