3D打印技术可制造任意结构的锂电池

据外媒报道，美国德克萨斯州立大学和杜克大学的团队利用3D打印技术制作了一款LED手镯及自动调暗型LCD墨镜，两款设备均内置了锂离子电池。研究人员在实验中采用了熔丝制造3D打印机。研究人员表示，目前主要的挑战在于提升打印熔丝内所用聚合物的离子导电性，研究人员将纤维浸入到电解液中，攻克了该技术难题。此外，他们还向设备阴极与阳极中添加了石墨烯与多壁式纳米碳管，他们先用“扣式电池”测试了该技术，然后将其用到手镯及墨镜中。Reyes希望寻找到新材料及新的制作技术，降低太阳能电池及触屏等设备的成本。

该团队在其研究报告中写道：“3D打印锂离子电池可制作成任意结构，这不仅能够为既定产品设计提供定制版电池，还能提升电池结构件的应用。”

研究人员在实验中采用了熔丝制造（fused filament fabrication，FFF）3D打印机。

研究人员表示，目前主要的挑战在于提升打印熔丝内所用聚合物的离子导电性（ionic conductivity），研究人员将纤维浸入到电解液（electrolyte solution）中，攻克了该技术难题。

此外，他们还向设备阴极与阳极中添加了石墨烯与多壁式纳米碳管（multi-walled carbon nanotubes），他们先用“扣式电池（coin cell）”测试了该技术，然后将其用到手镯及墨镜中。

LED手镯中的电池只能提供60秒的发光，尽管其电量尚不足实现商用，但研究人员计划推升其电池容量。未来或采用3D打印粘土来替代熔丝。

该研究的负责人Christopher Reyes博士最初攻读电器工程学，但后来转修化学，他在科研方面知识渊博。Reyes目前在杜克大学的化学系工作，目前发表了许多电子元器件及3D打印无人驾驶车辆的相关论文。

Reyes希望寻找到新材料及新的制作技术，降低太阳能电池及触屏等设备的成本。

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