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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,美國哈佛大學和伊利諾伊大學厄巴納―尚佩恩分校研究人員合作,開發出一種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。相關論文在線發表于《先進材料》雜志上。

        該項目由哈佛大學工程與應用科學學院漢斯約格 威斯仿生工程研究所教授詹尼弗 劉易斯領導。研究小組設計了一系列具有各種化學和電學性能的功能“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、光學、化學或生物學相關性質的精密結構,從而大大拓寬了3D打印的應用范圍。

        墨水其實是一些化學材料,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構,每層厚度比發絲還細。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、循環壽命和電流強度方面,它們的電化性能可以和現有技術制造的充電鋰電池媲美,從而為醫療、通訊等領域的微型設備,包括許多尚在實驗室里、缺乏小電池的發明提供足夠電力。

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