Om resultaten av den gemensamma utvecklingen av två tekniker för 3D-utskrift av solid state-batteri
3D-printing, även känd som additiv tillverkning, är en lovande snabb prototypteknik under de senaste åren. Samtidigt är det också en teknik som ofta används inom mögeltillverkning, industridesign och andra områden. Batteri, som en vanlig energibärare, anses vara en av de uppfinningar som förändrar människors liv. Idag är sökandet efter ett genombrott inom batteriteknik fortfarande en viktig riktning för att förverkliga utvecklingen av vetenskap och teknik. Så vilken typ av gnista kommer att utlösas när 3D-utskrift "berör" batteriet?
Nyligen har japanska forskare utvecklat en teknik för att göra alla solid state-batterier med 3D-skrivare. Det rapporteras att batteriet kan tillverkas på bara några timmar med hjälp av denna teknik, och det finns ingen högtemperaturprocess i processen. Det producerade batteriet kan också klara olika prestandatester för att uppfylla vissa praktiska krav.
Den viktigaste betydelsen av denna teknik är att den kan hjälpa batteriet att uppnå ett tekniskt genombrott. Som vi alla vet är batteriets huvudkomponenter elektrod och elektrolyt, och elektrolyten är vanligtvis flytande, så den åtföljs av dolda faror som vätskeläckage, arbetsbrand och så vidare. För att lösa dessa problem sparkades ett nytt batteri ut - allt solid state-batteri. Som namnet antyder är egenskapen hos allt solid state-batteri att batteriets elektrolyt också är fast, så det är säkrare. Samtidigt kan det också öka strömlagringen med hjälp av stapling.
Det finns dock många problem. Eftersom elektrolyten i allt solid state-batteri är fast, för att uppnå bindningen mellan elektrod och elektrolyt, är det nödvändigt att starkt trycka på elektroden och elektrolytmaterialen. Generellt sett behöver denna process hjälp av hög temperatur och högt tryck. Därför måste uppvärmningsprocessen kosta mycket högt, och utbytet kommer att minskas med risk för termisk sprickbildning, Samtidigt kommer produktens påverkan på temperaturförändringen att vara särskilt uppenbar.
Dessa problem gör också att alla solid state-batteriet faller i en utvecklingsmotsägelse. Å ena sidan, på grund av dess ideala egenskaper, anses allt solid state-batteri vara en viktig möjlighet för framtida kraftlagringsrelaterad teknik. En rad nya tekniker, inklusive ren elbilslivslängd, kan uppnå vissa genombrott på grund av det. Å andra sidan begränsar de höga kostnaderna och bearbetningssvårigheterna dess utveckling av civila produkter, vilket också begränsar utvecklingen av denna teknik.
3D-utskriftsbatteriet realiserar i viss utsträckning produktionsmöjligheten för alla solid state-batteri i normal temperaturmiljö. Med andra ord uppfyller den de två syftena att samtidigt minska produktionskostnaderna och produktionssvårigheterna.
Naturligtvis, från de nuvarande prestationerna, finns det fortfarande några problem i tekniken för att realisera batteriproduktion genom att förlita sig på 3D-utskrift, såsom energitätheten hos den positiva elektroden, laddnings- och urladdningslivslängden, men det ger en viss möjlighet för utvecklingen av batteriet. När det gäller 3D-utskrift av solid state-batteri kan det betraktas som en stegvis prestation av utvecklingen av 3D-utskriftsteknik, särskilt förbrukningsmaterial, och batteriteknik.
