據(jù)外媒報道，卡內(nèi)基梅隆大學(Carnegie Mellon University)與美國密蘇里科技大學(Missouri University of Science and Technology)的研究人員研發(fā)了新方法，在結(jié)合氣流噴印法(aerosoljet，AJ)的基礎(chǔ)上，制作了一款3D打印電池電極，該電極擁有3D微晶格結(jié)構(gòu)(3－D microlattice structure)，可實現(xiàn)可控孔隙率(controlled porosity)。
研究人員在論文中指出，該微晶格結(jié)構(gòu)可大幅提升鋰離子電池的容量及充放電速率。該增材制造法可利用3D打印設(shè)備，制作形狀復雜的3D電池架構(gòu)，有助于優(yōu)化電化學儲能的配置。據(jù)研究人員預計，該技術(shù)可在未來2－3年內(nèi)應用到工業(yè)中。
鋰離子電池所用的微晶格結(jié)構(gòu)可從以下方面提升電池性能：相較于實心電極(solid block)，其比容量提升4倍、實際容量提升兩倍。
此外，在完成40次電化學反應(充放電)后，該款外形復雜的3D微晶格結(jié)構(gòu)仍能保持原樣，表明其機械性能十分出色。在同等重量下，這類電池可提升較大的電池容量。同理，若容量保持在當前值，那么該款電池的用材將大幅減少，有助于實現(xiàn)車載電池的輕量化，對交通應用的作用不言而喻。
卡內(nèi)基梅隆大學的研究人員自主研發(fā)了該項3D打印方式，創(chuàng)建了微晶格多孔結(jié)構(gòu)，還結(jié)合使用了當前的氣流噴印3D打印技術(shù)。
研究團隊正致力于制作更為復雜的3D結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可被同時用作結(jié)構(gòu)件材料及功能性材料。
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