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能源環(huán)境新聞

3D打印電池躍進 用鎳開發(fā)集電器

星之球科技 來源:DIGITIMES2020-10-29 我要評論(0 )   

電子產(chǎn)品型態(tài)越趨輕便、多元,電池型態(tài)也需要更加輕巧,近來3D打印制作電池的技術(shù)備受關(guān)注,近期韓國化學(xué)研究院(KRICT)傳出捷報,成功開發(fā)3D打印用電池材料,且原料來自...

電子產(chǎn)品型態(tài)越趨輕便、多元,電池型態(tài)也需要更加輕巧,近來3D打印制作電池的技術(shù)備受關(guān)注,近期韓國化學(xué)研究院(KRICT)傳出捷報,成功開發(fā)3D打印用電池材料,且原料來自價格低廉的鎳,有望廣泛用于物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、傳感器、穿戴裝置等輕便裝置。

韓國經(jīng)濟引述KRICT消息,KRICT研究小組成功開發(fā)二次電池核心零件集電器的材料。

特別的是,3D打印用電池被譽為超級電容(EDLC)電池,其中便是搭載KRICT研究組開發(fā)的集電器材料。超級電容電池有結(jié)構(gòu)簡單、壽命長等優(yōu)點,適合應(yīng)作為傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、穿戴裝置等尖端產(chǎn)品的驅(qū)動能源。

事實上,電池主要由集電器、電極、電解質(zhì)構(gòu)成,若想透過3D打印技術(shù)制造電池,就必需要有相應(yīng)的3D打印墨水材料。在3D打印領(lǐng)域中,雖然電極、電解質(zhì)材料研究相當活躍,但集電器開發(fā)進度最為緩慢,雖然先前曾利用納米碳管或或銀納米纖維制作3D打印材料,但卻難以兼顧效能或電壓穩(wěn)定性。

KRICT研究小組使用納米與微米大小的鎳粒子,混合少量高分子材料,開發(fā)3D打印用金屬墨水材料,且顧全電池導(dǎo)電性、高電壓穩(wěn)定性。

使用該墨水材料進行印刷,并在極短時間內(nèi)(1/10萬秒)照光,就能讓墨水中納米與微米大小的鎳粒子連接,強化導(dǎo)電性。同時,高分子材料產(chǎn)生光分解現(xiàn)象,鎳粒子將從其他粒子接收電子,產(chǎn)生還原反應(yīng),并在表面產(chǎn)生導(dǎo)電保護層,幫助維持高電壓穩(wěn)定性。在超級電容電池的最高電壓(3V)條件下,依然能長時間維持穩(wěn)定狀態(tài)。

特別的是,這項技術(shù)主要材料是鎳粒子價格低廉,且能調(diào)整墨水中粒子,控制墨水黏性,有利于制作各種形狀的電池。


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