เมื่อวันที่ 2 สิงหาคมวิศวกรชาวอเมริกันได้พัฒนาวิธีการพิมพ์แบบ 3D ซึ่งอาจช่วยเพิ่มขีดความสามารถและความเร็วในการชาร์จและจำหน่ายแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้เป็นอย่างมาก
หากขั้วไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีรูพรุนหรือช่องทางจุลภาคความจุของพวกเขาจะดีขึ้นมากในปัจจุบันอิเล็กโทรดที่มีรูพรุนที่ดีที่สุดที่ทำขึ้นโดยสารเติมแต่งมีรูปทรงภายในของตัวเองถูกขัดจังหวะ สามารถปล่อยให้ไอออนลิเธียมสามารถว่ายน้ำได้อย่างอิสระในแบตเตอรี่ระหว่างการชาร์จและการคายประจุ แต่นี่ไม่ใช่การออกแบบที่เหมาะที่สุด
ศาสตราจารย์ของวิศวกรรมเครื่องกลที่มหาวิทยาลัย Carnegie Mellon ราหุล Panat นำทีมวิจัยในความร่วมมือกับมหาวิทยาลัยมิสซูรีของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่พวกเขาได้มีการพัฒนาวิธีการใหม่สำหรับอิเล็กโทรมือถือพิมพ์ 3 มิติวิธีนี้สามารถสร้างรูขุมขนมีการควบคุม โครงสร้างโลหะกล้องจุลทรรศน์. การค้นพบของพวกเขาได้รับการตีพิมพ์ใน "ผลิตสารเติมแต่ง" นิตยสาร
Panat กล่าวว่าในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอิเล็กโทรดที่มีโครงสร้างมีรูพรุนสามารถให้ความจุได้มากขึ้นเนื่องจากโครงสร้างนี้ช่วยให้ไอออนลิเธียมจำนวนมากเข้าสู่ขั้วไฟฟ้าซึ่งสามารถใช้อิเลคโทรดได้สูงขึ้น และนำความจุสูงขึ้นในแบตเตอรี่ธรรมดา 30% ถึง 50% ของขั้วไฟฟ้าไม่ได้ใช้เราได้แก้ปัญหานี้ด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์แบบ 3D และโครงสร้างไมโครอิเล็กโทรดที่ผลิตโดยการพิมพ์แบบ 3D สามารถทำให้ลิเธียม ไอออนสามารถขนส่งได้อย่างมีประสิทธิภาพภายในขั้วไฟฟ้าซึ่งช่วยเพิ่มความเร็วในการชาร์จของแบตเตอรี่ด้วย '
จะถูกใช้เป็นลิเธียมไอออนแบตเตอรี่อิเล็กโทรดที่มีความสามารถของโครงสร้างโลหะกล้องจุลทรรศน์มากกว่าสี่ครั้งเพิ่มกำลังการผลิต แต่เมื่อเทียบกับการชุมนุมภูมิภาคความจุของแบตเตอรี่ที่เป็นของแข็งเท่าตัว. ตามที่นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอนกล่าวว่าขั้วไฟฟ้าที่ผ่านการ หลังจากที่กระบวนการไฟฟ้าเคมี 40 ครั้งยังคงรักษาโครงสร้างตาข่าย 3 มิติที่ซับซ้อนของพวกเขาซึ่งยังยืนยันเสถียรภาพของพวกเขา
นักวิจัยจาก Carnegie Mellon University ได้พัฒนาวิธีการพิมพ์แบบ 3D ของตนเองโดยใช้ความสามารถในปัจจุบันของระบบการพิมพ์ 3Djetjet printing ของเครื่องพิมพ์แบบ airjet เพื่อสร้างโครงสร้างโลหะที่มีรูพรุนก่อนหน้านี้การวิจัยเกี่ยวกับแบตเตอรี่แบบ 3D จำกัด โดยเทคโนโลยีการพิมพ์อัดขึ้นรูปนั่นคือเทคโนโลยีการพิมพ์ที่สร้างโครงสร้างอย่างต่อเนื่องโดยการพ่นวัสดุผ่านหัวฉีดเฉพาะเฉพาะแบตเตอรี่ที่มีโครงขวางเท่านั้นที่สามารถผลิตได้ด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์อัดขึ้นรูป
ด้วยวิธีการใหม่ที่พัฒนาขึ้นโดย Panat Labs นักวิจัยสามารถจัดวางแต่ละหยดเป็นโครงสร้างสามมิติเพื่อพิมพ์แบตเตอรีของแบตเตอรี่เทคโนโลยีนี้พิมพ์โครงสร้างที่มีคุณสมบัติทางเรขาคณิตที่ซับซ้อน ไม่สามารถพิมพ์วิธีพิมพ์แบบรีด
Panat กล่าวว่า "เนื่องจากหยดเหล่านี้ถูกแยกออกจากกันและกันเราจึงสามารถสร้างเรขาคณิตที่ซับซ้อนใหม่นี้ได้หากเป็นวัสดุที่ต่อเนื่องเช่นเทคโนโลยีการอัดขึ้นรูปแบบดั้งเดิมเราไม่สามารถผลิตได้ โครงสร้างอิเล็กโทรดที่ซับซ้อนนี้เป็นสาขาใหม่ของการวิจัยก่อนหน้านี้ผมไม่คิดว่าใครจะสามารถสร้างโครงสร้างที่ซับซ้อนเหล่านี้ได้ด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์แบบ 3D "นักวิจัยประเมินว่าเทคโนโลยีที่ได้จากวิธีการพิมพ์ 3D ใหม่นี้เป็นเรื่องเกี่ยวกับ สามารถใช้งานในภาคอุตสาหกรรมได้ภายใน 2-3 ปี