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3D打印可压缩准固态镍铁电池
来源:中国3D打印网 发布时间:2020-07-30

从风力涡轮机到燃料电池以及各种不同的电池外壳,3D打印与能源行业持续相关。现在,来自我国和新加坡的研究人员正在探索以各种不同的结构设计进行3D打印独特结构(如独立式3D打印电极)的方法。

由新加坡科技大学设计学院的杨惠英领导分享了他们在最新发表的“ 3D打印可压缩准固态镍铁电池”中的研究细节。高能量密度和更高的稳定性10,000次充电-充电循环。随着3D打印行业中的创新不断以用户需求(以及他们拒绝接受硬件,软件和材料方面的局限性)的加速增长的势头,通过电池来改善能量存储的工作正在取得进展。在这项最新研究中,将3D打印用于电池电极的快速原型制作,这些电极具有一系列不同的形状,不同的层和图案。

3D打印可压缩准固态镍铁电池

尽管由于稳定的分散性和可调节的机械性能而普遍使用氧化石墨烯(GO)薄片,但是需要大量添加剂才能达到合适的粘度水平。研究人员一直在探索减少的GO材料,以制造“超轻型结构”,该结构可以轻松压缩并且具有导电性。

在这项研究中,将GO薄片与碳纳米管结合使用,将3D打印的晶格浸泡在氨水和硫酸镍中,从而在表面形成了Ni(OH)2纳米薄片。然而,在硝酸铁和氯化铁的晶格上进行实验时,他们发现了多孔αFe2O3纳米棒阵列的出现。

最终,随着杨和其他研究人员在研究中向前发展,他们能够生产出准固态电池,并对其进行了调整,以适应适当的尺寸,并可选择使用水性液体或聚合物凝胶氢氧化钾作为电解质。通过将四个设备连续连接在一起,它们能够成功点亮蓝色LED,证明电池可以正常工作。

该电池具有以下独特功能:

压缩60%

出色的循环稳定性(10,000次充放电循环后,容量保持率约为91.3%)

超高能量密度(28.1 mWh cm-3和10.6 mW cm-3的功率)

总结说:“我们的工作为生产耐压储能设备开辟了一种新方法,有望在新一代可拉伸/可穿戴电子产品中应用前景广阔。接下来,我们将进一步研究具有高能量密度和高放电平台的3D打印水性充电电池,例如锌空气电池等。”





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关键词标签:3D打印|固态镍铁电池

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