3D列印微晶格電極大幅提升鋰電池性能 可製作形狀複雜的電池架構

蓋世汽車訊 據外媒報道，卡內基梅隆大學（Carnegie Mellon University）與美國密蘇里科技大學（Missouri University of Science and Technology）的研究人員研發了新方法，在結合氣流噴印法（aerosol jet，AJ）的基礎上，製作了一款3D列印電池電極，該電極擁有3D微晶格結構（3-D microlattice structure），可實現可控孔隙率（controlled porosity）。

研究人員在論文中指出，該微晶格結構可大幅提升鋰離子電池的容量及充放電速率。該增材製造法可利用3D列印設備，製作形狀複雜的3D電池架構，有助於優化電化學儲能的配置。據研究人員預計，該技術可在未來2-3年內應用到工業中。

鋰離子電池所用的微晶格結構可從以下方面提升電池性能：相較於實心電極（solid block），其比容量提升4倍、實際容量提升兩倍。

此外，在完成40次電化學反應（充放電）後，該款外形複雜的3D微晶格結構仍能保持原樣，表明其機械性能十分出色。在同等重量下，這類電池可提升較大的電池容量。同理，若容量保持在當前值，那麼該款電池的用材將大幅減少，有助於實現車載電池的輕量化，對交通應用的作用不言而喻。

卡內基梅隆大學的研究人員自主研發了該項3D列印方式，創建了微晶格多孔結構，還結合使用了當前的氣流噴印3D列印技術。

研究團隊正致力於製作更為複雜的3D結構，該結構可被同時用作結構件材料及功能性材料。（本文圖片選自greencarcongress.com）

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