Трехмерный принтер печатает миниаккумулятор: Новости химии @ChemPort.Ru
новости науки
новости бизнеса
работа для химиков
химические выставки
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
о нас
контакты

Энциклопедия автохимии


поиск

Новости химической науки > Трехмерный принтер печатает миниаккумулятор


27.06.2013
средняя оценка статьи - 5 (2 оценок) Подписаться на RSS

Исследователи из США впервые использовали технику трехмерной печати для создания литий-ионной батареи размером меньшим, чем песчинка.

Крошечный источники питания подобного рода могут использоваться для энергоснабжения гибких устройств, а исследователи надеются на то, что смогут скомбинировать такой источник питания с другими деталями на основе печатной электроники.

Изобретение миниатюрных сенсоров, микророботов и медицинских систем обуславливает необходимость создания миниатюрных источников питания для таких устройств. Существующие в настоящее время микроаккумуляторы содержат электроды, полученные на основе ультратонких электропроводных пленок, однако их размер ограничивает их выходную мощность и емкость. Дженнифер Льюис (Jennifer Lewis) из Гарварда попыталась решить эту проблему с помощью специально разработанного трехмерного принтера, который за счет послойного нанесения может напечатать плотно перекрывающиеся электроды в объеме, не превышающем кубический миллиметр.



Расстояние между перекрывающимися отпечатанными электродами, ширина которых составляет 60 мкм, составляет 50 мкм. (Рисунок из Adv. Mater., 2013, DOI: 10.1002/adma.201301036)

Как поясняет Льюис, энергетическая емкость источника питания зависит от того, какая часть его объема на самом деле заполнена активными электродами, поэтому слоистая переплетенная архитектура электродов и была выбрана для максимально эффективного заполнения пространства. Она отмечает, что, хотя существует возможность печати на больших площадях, печать объекта столь малого размера была тем самым вызовов, который подталкивает развитие технологии.

Создание электродов происходит за счет нанесения со сжатием слоев электропроводных чернил на перекрывающиеся зубья «гребенки» из золота. По словам Льюис, самой сложной задачей был подбор чернил правильного состава – они должны проявлять электропроводность и быть при этом достаточно вязкими для того, чтобы проходить через сопла головки лазерного принтера, диаметр которых составляет 30 мкм. Исследователям удалось решить эту задачу, использовав для построения анода наночастицы титаната лития, а для катода – наночастицы фосфата лития/железа, диспергированные в глицерине и стабилизированные произвордными целлюлозы.

После печати электродов и их просушки питательный элемент нагревают для того, чтобы чернила затвердели до запаковки устройства в пластиковую оболочку, заполненную электролитом. Полученный в результате всех операций источник питания отличается устойчивой работой, его срок службы, время зарядки и плотность энергии сравнимо с коммерчески доступными источниками питания, в то время как плотность энергии, равная 2.7 мВатт˙см–2, выше, чем у других микроаккумуляторов.

Саймон Лейг (Simon Leigh), специалист по химии материалов, работающий с трехмерными принтерами в Университете Уорвика (Великобритания), говорит, что техника трехмерной печати позволяет получать передовые материалы для получения новых устройств и продуктов, а новая работа является наглядной демонстрации возможностей этой техники.

Источник: Adv. Mater., 2013, DOI: 10.1002/adma.201301036

метки статьи: #нанотехнологии, #физическая химия, #химия полимеров, #электрохимия

оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Трехмерный принтер печатает миниаккумулятор"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

01.10.26 | Химический портал
Полиамиды в свободном падении: почему инженерные пластики выпадают из общего роста химпрома 30.09.26 | Обзоры химических рынков
Сера уходит под землю: как Россия из экспортёра стала импортёром 29.09.26 | Химический портал
Больше чем полимеры: как «Уралхимпласт» закрывает нишу литейной химии 28.09.26 | Химический портал
Хрупкий гигант: почему остановка ЗапСибНефтехима — это удар по всей экономике 27.09.26 | Химический портал
Дроны над Губахой: почему атаки на «Метафракс» — это удар по всей цепочке ВПК 26.09.26 | Химический портал
Титан-Полимер: как проект за 21 миллиард рублей сдвигается на 2027 год 25.09.26 | Обзоры химических рынков
Бензол, фенол, толуол: почему Россия может запретить экспорт ароматики и что это значит для бензина 24.09.26 | Обзоры химических рынков
Серая зона: почему Россия запретила экспорт серной кислоты и что это значит для удобрений 23.09.26 | Обзоры химических рынков
Рынок этилацетата в России: текущее состояние и перспективы до 2030 года 22.09.26 | Обзоры химических рынков
Прогноз развития рынка аминов в России до 2030 года: ставка на specialty-сегмент
Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXXVI
Контактная информация