英國(guó)格拉斯哥大學(xué)研究可回收的新型3D打印電池
來源：本站發(fā)布日期：2021/04/02 10:46:17
格拉斯哥大學(xué)研究人員開(kāi)發(fā)了使用植物澱粉和碳納米管制成(chéng)的新型3D打印電池，可爲移動設備提供環保、高容量的電源，這(zhè)將(jiāng)使得锂離子電池能(néng)夠更有效地存儲和輸送電能(néng)。相關内容發(fā)表在《電源》雜志上。
锂離子電池可存儲和釋放的能(néng)量電流設計的物理限制之一是其電極的厚度。較厚的電極會限制锂離子在電極上的擴散，從而限制锂離子電池的比能(néng)。電極厚度的增加也會降低其應變容差，使其更易破裂。一旦電極破裂，電池將(jiāng)無法使用。研究人員通過(guò)在設計中引入微小的納米級和微米級細孔，在電極的尺寸和表面(miàn)積之間取得更好(hǎo)的平衡。他們使用了增材制造技術（3D打印）來嚴格控制電極中每個孔的大小和位置。在3D打印機中加載他們開(kāi)發(fā)的材料，該材料結合了聚乳酸、磷酸鐵锂和碳納米管。聚乳酸是一種(zhǒng)可生物降解的材料，由玉米、甘蔗和甜菜的澱粉加工而成(chéng)，可提高電池的可回收性。
研究發(fā)現， 300微米電極電池具有70％的孔隙率，在測試過(guò)程中表現最佳，其比容量爲151毫安小時每克，是具有相同厚度的固态電極的傳統锂離子電池性能(néng)的2到3倍。
锂離子電池可存儲和釋放的能(néng)量電流設計的物理限制之一是其電極的厚度。較厚的電極會限制锂離子在電極上的擴散，從而限制锂離子電池的比能(néng)。電極厚度的增加也會降低其應變容差，使其更易破裂。一旦電極破裂，電池將(jiāng)無法使用。研究人員通過(guò)在設計中引入微小的納米級和微米級細孔，在電極的尺寸和表面(miàn)積之間取得更好(hǎo)的平衡。他們使用了增材制造技術（3D打印）來嚴格控制電極中每個孔的大小和位置。在3D打印機中加載他們開(kāi)發(fā)的材料，該材料結合了聚乳酸、磷酸鐵锂和碳納米管。聚乳酸是一種(zhǒng)可生物降解的材料，由玉米、甘蔗和甜菜的澱粉加工而成(chéng)，可提高電池的可回收性。
研究發(fā)現， 300微米電極電池具有70％的孔隙率，在測試過(guò)程中表現最佳，其比容量爲151毫安小時每克，是具有相同厚度的固态電極的傳統锂離子電池性能(néng)的2到3倍。
