RASSEGNA
Recentemente, Duke University e Texas State University i ricercatori hanno sviluppato un nuovo metodo per quasi qualsiasi forma di batteria agli ioni di litio di stampa 3D.
sfondo
Una batteria agli ioni di litio, una batteria ricaricabile è uno ione litio che dipende principalmente mobili di lavoro tra gli elettrodi positivo e negativo durante la carica e scarica, Li + e tra i due elettrodi di intercalazione e deintercalazione: carica, Li + dall'elettrodo positivo deintercalazione, elettrolita negativo incorporato attraverso l'elettrodo negativo è uno stato ricco di litio, lo scarico opposto.
Auto elettrica con la maggior parte dei dispositivi elettronici, come telefoni cellulari e computer portatili sono alimentati da batterie agli ioni di litio.
Fino ad oggi, i produttori devono essere basate su disponibile in commercio la batteria agli ioni di litio per progettare le loro attrezzature.
innovazione
Tuttavia, l'innovazione tecnologica ha cambiato questa situazione: recentemente, i ricercatori della Duke University e della Texas State University hanno sviluppato un nuovo metodo per la stampa di batterie agli ioni di litio di quasi tutte le forme in 3D.
I loro risultati di ricerca sono stati pubblicati nella rivista di fama internazionale "ACS Applied Energy Materials" della American Chemical Society.
tecnologia
Attualmente, la maggior parte delle batterie agli ioni di litio sul mercato sono cilindriche o cubiche, pertanto, quando un produttore progetta un prodotto, come la progettazione di un telefono cellulare, la batteria deve essere preparata a una dimensione e forma specifiche, che sprecano spazio e consentono la progettazione. Il piano è limitato.
In teoria, la tecnologia di stampa 3D può rendere l'intero dispositivo praticamente in qualsiasi forma, compresi batteria e componenti elettronici.Tuttavia, il polimero utilizzato nella stampa 3D, come l'acido polilattico (PLA), non è un conduttore ionico, che diventa una stampa. I principali ostacoli alla batteria: Christopher Reyes, Benjamin Wiley e colleghi hanno sviluppato un processo per stampare batterie agli ioni di litio da stampanti 3D a basso costo.
I ricercatori hanno aumentato la conduttività ionica dell'acido polilattico aggiungendo una soluzione elettrolitica e hanno incorporato nanotubi di grafene e carbonio a parete multipla nell'anodo (anodo) e nel catodo (catodo).
valore
Per dimostrare le prestazioni della batteria, il team 3D ha stampato un braccialetto a LED con batteria integrata agli ioni di litio, che può fornire una lampada a LED verde per 60 secondi.
futuro
Secondo i ricercatori, la capacità della prima generazione di batterie stampate in 3D è inferiore di due ordini di grandezza rispetto a quella delle batterie commerciali, una capacità talmente bassa che tali batterie stampate in 3D non possono essere praticamente applicate. Ci sono diverse idee per aumentare la capacità, come la sostituzione di materiali a base di acido polilattico con pasta stampata in 3D.
