可能很多人沒有注意到,在人類科技突飛猛進的今天,我們(men) 的電池技術卻沒有跟上來,阻礙了很多行業(ye) 的發展,比如智能手機用戶抱怨最多的就是電池的使用壽命,此外由於(yu) 缺乏可靠的電池,電動汽車產(chan) 業(ye) 在過去十年裏幾乎沒有實質的進步。
但是,英國曼徹斯特城市大學的電化學和納米技術教授Craig Banks正在嚐試改變這一現狀,他準備使用的武器一個(ge) 是被稱為(wei) 石墨烯的神奇材料,另外一個(ge) 則是名為(wei) 3D打印的神奇技術。

有一些其它的機構,尤其是石墨烯3D實驗室(Graphene 3D Lab),也正在研究將石墨烯,通過一種可導電的複合線材與(yu) 3D打印技術結合起來製造更加持久、穩定和可靠的電池。
Banks和他的團隊憑著這個(ge) 項目從(cong) 英國工程物理科學研究理事會(hui) 那裏獲得了50萬(wan) 英鎊的資助。他們(men) 正在采取類似的方法使用石墨烯油墨打印複雜的3D結構。希望這種結構能夠增加他們(men) 製造的電池/超級電容器的電荷存儲(chu) 。
“儲(chu) 能係統(ESS)對於(yu) 人類應對氣候變化至關(guan) 重要,而且由於(yu) 人們(men) 已經找到了各種方法產(chan) 生清潔能源,而找到一種有效地方式將該清潔能源存儲(chu) 起來就成了當務之急。”Banks解釋說,“鋰/鈉離子電池和超級電容器是實現這一目標有希望的方法。這個(ge) 項目將充分利用石墨烯優(you) 勢——它比金屬更導電——並將其應用到ESS中。我們(men) 正在努力獲得一種導電油墨,它既具有石墨烯的神奇特性,又能夠被3D打印。這樣我們(men) 就能夠很方便地操縱它形成各種結構,開發出符合我們(men) 要求的電池和超級電容器。”

根據計劃,Banks的這個(ge) 研究項目將持續三年半的時間,看樣子他們(men) 肯定有大把的工作內(nei) 容要完成。盡管之前也有一些公司或者研究團隊聲稱已經將石墨烯用於(yu) 3D打印,但是實際上其中的大部分用於(yu) 3D打印的都是石墨烯的複合材料,或者叫“半石墨烯”,Banks這麽(me) 稱呼它。因為(wei) 這些材料往往是石墨烯和碳黑或石墨的混合物,這意味著它們(men) 並不具有純石墨烯身上的所有屬性,說得通俗一點也就是性能較差,跟純石墨烯根本不能比。
另外,在將其用於(yu) 3D打印時,時間問題也是一大挑戰,因為(wei) 在打印下一層之前,上一個(ge) 打印層需要被固化。考慮到通常一個(ge) 3D打印對象會(hui) 包括很多層,顯然這個(ge) 過程相當耗時。
目前Banks的團隊正在研究在擠出材料後將其直接固化的方法。“我們(men) 想使用一種UV光在它打印時對其進行照射,使其當場固化,並確保其結構的完整性。”Banks補充說。
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