為了使3D打印能夠出來更多和更好的效果，近日，美國哈佛大學和伊利諾伊大學厄巴納―尚佩恩分校研究人員合作，開發(fā)出一種3D打印的微型鋰離子電池，只有一粒沙子大小，而電化性能可媲美商用蓄電池。相關論文在線發(fā)表于《先進材料》雜志上。
該項目由哈佛大學工程與應用科學學院漢斯約格 威斯仿生工程研究所教授詹尼弗 劉易斯領導。研究小組設計了一系列具有各種化學和電學性能的功能“墨水”，用這些墨水加上他們特制的3D打印機，能打印出具有電學、光學、化學或生物學相關性質(zhì)的精密結構，從而大大拓寬了3D打印的應用范圍。
墨水其實是一些化學材料，因其極為細密，看起來象墨水一樣。“墨水”分為兩種：陰極墨水和陽極墨水，其中，一種金屬鋰氧化物納米粒子構成陽極墨水，所以，這種微型裝置其實就是一種精致化了的鋰電池。當兩極材料制備完成后，把它們纏繞成一種微小的、陽極和陰極緊密交錯的多層堆疊結構，每層厚度比發(fā)絲還細。之后，把這些電極裝在微小容器中，充入電解液就完成了鋰電池制造。
從性能上來看，在充放電率、循環(huán)壽命和電流強度方面，它們的電化性能可以和現(xiàn)有技術制造的充電鋰電池媲美，從而為醫(yī)療、通訊等領域的微型設備，包括許多尚在實驗室里、缺乏小電池的發(fā)明提供足夠電力。 |
