Новый метод 3D позволяет печатать литий-ионные батареи практически в любой форме

Электрические транспортные средства и большинство электронных устройств, таких, как сотовые телефоны и портативные компьютеры, питаются от литий-ионных батарей. До сих пор изготовителям приходилось разрабатывать свои устройства по размеру и форме имеющихся в продаже батарей. Но теперь, исследователи разработали новый метод для трехмерной печати литий-ионных батарей практически в любой форме, пишет EurekAlert.

Большинство литий-ионных батарей на рынке имеют цилиндрическую или прямоугольную форму. Поэтому, когда производители разрабатывают продукт, такой, как сотовый телефон, они должны выделять определенный размер и форму батареи, что может привести к сокращению пространства и ограничению возможностей дизайна. Теоретически технологии 3D-печати могут изготавливать целые устройства, в том числе аккумуляторные и структурные и электронные компоненты, практически в любой форме. Однако, полимеры, используемые для 3D-печати, такие как полилактид (PLA), не являются ионными проводниками, что создает серьезное препятствие для печати батарей.

Независимые исследователи Кристофер Рейес, Бенджамин Вили и их команда хотели разработать процесс печати полных литий-ионных батарей с помощью недорогого 3D-принтера. Они увеличили ионную проводимость PLA, вливая ее в раствор электролита. Кроме того, они повысили электропроводность батареи за счет включения графеновых или многослойных углеродных нанотрубок в анод или катод соответственно.

Чтобы продемонстрировать потенциал батареи, команда 3D напечатала браслет из светодиодов с интегрированным литий-ионным аккумулятором. Батарея может привести к зеленому светодиоду в течение примерно 60 секунд. По словам исследователей, емкость трехъядерной батареи первого поколения на два порядка ниже, чем у коммерческих батарей, что слишком мало для практического использования. Однако, они заявляют, что у них есть несколько идей для увеличения емкости, таких, как замена материалов на основе PLA на 3D-печатные пасты.