准固态3D打印电池具有更高的稳定性和密度

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。

来自新加坡和中国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。

作者（由新加坡科技大学设计学院的杨惠英带领）分享了有关最新设计的更多信息，并在最近发表的“3D打印可压缩准固态镍铁电池”中概述了他们的研究细节。高能量密度和更高的稳定性-10,000次充电-充电循环。

随着3D打印行业内的创新不断以用户需求为中心，并且由于拒绝接受硬件，软件和材料方面的局限性而令人印象深刻，因此，通过电池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。

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，作者将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，在用硝酸铁和氯化铁的晶格试验，他们发现了多孔由αFe的出现2ö3点纳米棒的阵列。

最终，随着Yang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-调整了适当的尺寸，并选择了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（mWh的28.1厘米-310.6毫瓦厘米的功率-3）

作者总结说：“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。”