据新华社华盛顿6月18日电 (记者林小春) 美国《高级材料》杂志18日发表报告说,美国一项研究利用3D打印技术成功制成只有沙粒大小的3D微电池。这种电池将来有望用于为微米乃至纳米器件提供能量。
此项研究的第一作者、美国伊利诺伊大学厄巴纳-尚佩恩分校在读博士生孙苛说,这项研究的一大难点在于制造用于打印的材料,即“墨水”。3D打印机的直径只有30微米,和一根头发丝的直径差不多,这要求“墨水”具有特殊的流变学性质。一个形象的比喻就是要求“墨水”像牙膏一样能在挤压中流动,从而从针管中流出,并能在空气中迅速稳定凝固成型。此外,“墨水”的主要成分必须是可作为电极使用的活性材料。
经过多次尝试,研究人员最终通过胶体化学方法成功将磷酸铁锂和钛酸锂两种材料分别做成“墨水”,用作电池的正极和负极。然后,他们利用3D打印技术打印出梳子状的正极和负极并将它们交错排列成一层,再层层堆积获得宽度只有40微米、而高度是宽度11倍的电极。