在很多人的印象中,電池永遠是或方、或圓的那麽(me) 一塊。但是近日,有科學家宣稱,電池也可以變身成各種更有趣的形狀——在3D打印技術的幫助下,以更好地用於(yu) 各種可穿戴科技產(chan) 品。
近日,韓國國立蔚山科學家技術大學(UNIST)能源與(yu) 化工學院能源工程係的研究人員在《Nano Letters》上發布了一篇名為(wei) 《可打印固態鋰離子電池:邁向帶有美學功能的可變形狀電源以用於(yu) 多功能柔性電子產(chan) 品(Printable Solid-State Lithium-Ion Batteries: A New Route toward Shape-Conformable Power Sources with Aesthetic Versatility for Flexible Electronics)》,這篇論文的作者為(wei) Se-Hee Kim、Keun-Ho Choi、Sung-Ju Cho、Sinho Choi、Soojin Park和Sang-Young Lee。這篇論文討論了一種全新的可定製電池的可能性。
研究人員們(men) 稱,這種鋰離子電池將能夠以更方便的形式,在任何地方打印出來。他們(men) 將這種新型的電源稱為(wei) PRISS鋰離子電池,可以在具有複雜幾何形形狀的任意對象上連續打印,從(cong) 而形成複雜的結構。研究人員指出,這些全新電源的用處將遠遠超過傳(chuan) 統的電池技術。
為(wei) 了製造出這種全新的超級電池,科學家們(men) 使用了以下幾種物質的組合:
•SCE糊
•電極漿料
•UV固化丙烯酸酯聚合物
•高沸點電解質
不過科學家們(men) 正在尋找使用其它可更為(wei) 先進的技術製造這些電池,以使其製造起來更為(wei) 方便和經濟。
“為(wei) 了擴展這種可打印電池的應用範圍,我們(men) 目前正在考慮多種打印技術。”該項目的負責人Sang-Young Lee教授稱,“噴墨和3D打印,都在我們(men) 的考慮範圍之內(nei) ,因為(wei) 它們(men) 可以使具有多維/多尺度複雜結構電源的製造變得簡便。但是更為(wei) 迫切的先決(jue) 條件是,每一種打印技術都需要滿足謝謝可打印電池部件的流變學要求,並不損害其電化學性能。我們(men) 的團隊最近在應用噴墨和3D打印技術來製造這些可打印電池方麵取得了一些有趣的結果。這將會(hui) 把可充電電源的應用帶到一個(ge) 我們(men) 前所未見的全新領域。”
使用這些材料和3D打印的優(you) 勢,研究人員得以去除掉一些多餘(yu) 的步驟和傳(chuan) 統的材料,正是這些東(dong) 西限製了電池被製成其他的形狀。顯然,傳(chuan) 統電池的“外殼”是專(zhuan) 門用來避免電池裏的酸或其他材料出現泄漏以及保持電極的分開。但是隨著新結構形式的出現,這些問題都已經不再是一個(ge) 問題。
更令人稱奇的是,SCE糊和電極漿料的混合實現了一個(ge) 全新的應用。比如,導電混合物甚至可以與(yu) 模板一起使用,以用於(yu) 一些裝飾性的設計,比如製成字母或各種形狀。它們(men) 還能夠通過連接器為(wei) LED供電。而且它們(men) 的功能很強,在經過30個(ge) 周期後最多可以保留90%。然而,科學家們(men) 仍在努力進一步優(you) 化其效率。
“所有的電池組件,如陰極,陽極和電解質,都可以打印成具有複雜幾何形狀的任意對象,從(cong) 而可以使這種電池可以無縫集成到任何複雜形狀的對象上。”李說。
如上圖所示,科學家們(men) 用這種技術製造出了一個(ge) 心形的電池,以及拚出了單詞PRISS。
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