格拉斯哥大學(xué)研究人員開發(fā)了使用植物淀粉和碳納米管制成的新型3D打印電池，可為移動設(shè)備提供環(huán)保、高容量的電源，這將使得鋰離子電池能夠更有效地存儲和輸送電能。相關(guān)內(nèi)容發(fā)表在《電源》雜志上。
鋰離子電池可存儲和釋放的能量電流設(shè)計的物理限制之一是其電極的厚度。較厚的電極會限制鋰離子在電極上的擴散，從而限制鋰離子電池的比能。電極厚度的增加也會降低其應(yīng)變?nèi)莶?，使其更易破裂。一旦電極破裂，電池將無法使用。研究人員通過在設(shè)計中引入微小的納米級和微米級細孔，在電極的尺寸和表面積之間取得更好的平衡。他們使用了增材制造技術(shù)(3D打印)來嚴格控制電極中每個孔的大小和位置。在3D打印機中加載他們開發(fā)的材料，該材料結(jié)合了聚乳酸、磷酸鐵鋰和碳納米管。聚乳酸是一種可生物降解的材料，由玉米、甘蔗和甜菜的淀粉加工而成，可提高電池的可回收性。
研究發(fā)現(xiàn)， 300微米電極電池具有70%的孔隙率，在測試過程中表現(xiàn)最佳，其比容量為151毫安小時每克，是具有相同厚度的固態(tài)電極的傳統(tǒng)鋰離子電池性能的2到3倍。
