锂离子电池(LiBs)是使用最广泛的能源存储技术在市场上可用。在各种各样的领域,如电子产品、机床、医院设备、电动汽车,他们有能力提供高功率和能量密度结合生命周期很长,记忆效应,可接受的成本提供了一个无与伦比的优势(EV2020欧洲杯下注官网s)。中使用的3 d打印技术研究应用材料今天欧洲杯足球竞彩日报》。
图片来源:通过desktop-fused完全陶瓷的发展,对锂离子电池电极丝加工和进一步烧结。图片来源:petrmalinak / Shutterstock.com
此外,需要大容量的电池系统,如用于电动汽车,现在满足填鸭式成百上千的普通细胞为电池模块。
SEM照片显示:(a, b)LTO粒子的分布在聚合物基体的LTO灯丝;欧洲杯猜球平台(c)LCO粒子的分布在聚合物基体的LCO灯丝;欧洲杯猜球平台(d)磁盘1和磁盘2绿色LTO和LCO-based材料的尸体。欧洲杯足球竞彩图片来源:瓦勒拉来说,J。今天,et al .,应用材料》杂志欧洲杯足球竞彩上
锂离子电池的问题
在这种情况下,空间利用率是有问题的,和管理此类电池存储意味着挑战与精确控制的细胞能量和电池状态。
两种方法来克服这些问题,可能会被认为是:改善材料的电化学特性有关,或者或者,优化电池和设备的结构。欧洲杯足球竞彩就后者而言,多功能的使用电池,有结构的目的除了电的使用,是为了降低整个系统的体积和重量。
事实上,使用电池和某些形状适合举办电子产品中的特定位置可能是一个有用的方法来优化活性物质的数量,所以提高整个系统的能量密度。
此外,在最近的十年中,已经开发出了各种各样的解决方案,提高功率密度和能源设备的发展与更大的表面积的电极,如LiBs与互相交叉电极。然而,几何图形的范围可以在大多数可用的商业细胞类型很受限制,限制了适应性得到了通过改变电池存储。
熔丝制造锂离子电池
相比传统的生产过程包括医生滚轴溜冰或模压,3 d打印技术的电力设备和它们的元素提供了无可争辩的优势在这个领域,允许发展的电极具有高表面积与几何图形或生产设备,适合特定于产品的设计和优化过程中的活动材料的数量。欧洲杯足球竞彩
熔丝加工(FFF)是一个可行的和低成本的方法制造锂离子电池和可定制的各种技术之间的几何图形。
(一)完整的陶瓷LTO(白色)和LCO(黑)组件制造通过FFF和烧结;(b)低温氧化多孔电极在绿色(左)和烧结(右)状态;(c)SEM照片显示LTO网格电极;(d)SEM照片显示了孔隙大小的网格电极。图片来源:瓦勒拉来说,J。今天,et al .,应用材料》杂志欧洲杯足球竞彩上
FF的使用陶瓷的压电和热材料,光子能带框架,催化的结构组件,和bioceramic支架已经暗示,表明技术对先进技术的承欧洲杯足球竞彩诺。
同样,整个陶瓷电极提供更好的能量密度比标准复合电极,需要有机粘结剂的使用;因此,FFF陶瓷实现电极的面积可能是一个有价值的技术。
报告细节制造完整的陶瓷LTO阳极和LCO电极使用FFF 3 d印刷复合丝和随后的烧结,以及一个详细检查印刷电极的微观结构和宏观结构分析、导电性、稳定阶段,和电化学性质。
使用此方法,3 d印刷LTO和LCO电极导电性与单向地一样压陶瓷颗粒出现,显示168和129 mAh g1,分别为96%和94%的理论能力。
熔丝加工(FFF),在两边,是应用最广泛的是创新的个人/家庭和工业水平,由于易用性、大规模制造能力,多种商业可用材料,低成本的组件和3 d打印设备。欧洲杯足球竞彩
虽然一些其他常见方法,如DIW或增值税聚合过程,可能会导致更好的决议,存储和管理所需的油墨和树脂的原材料更困难。降解和稳定问题可能出现,尤其是在泥浆中,由于固体负载想结块/沉淀,暗示,在乐观的结果,中间调整程序。
FFF方法应用
FFF,另一方面,采用固体thermoplastic-based灯丝可能在真空下举行,直到需要。此外,与DIW或增值税聚合方法,包括固体填料/孔隙前体在这些细丝是极其简单,不产生任何实质性的修改3 d印刷过程。FFF技术也最复杂的系统多材料领域的打印机,它是一个至关重要的环节的创新概念“print-it-all”生产策略。
![介绍图像和相应的电子衍射模式显示[110]晶带轴3 d印制LTO烧结在900°C 6 h (a) N2和(b)的空气。](https://d12oja0ew7x0i8.cloudfront.net/images/news/ImageForNews_57374_16372312733734679.jpg)
介绍图像和相应的电子衍射模式显示3 d印刷的晶带轴LTO烧结在900°C 6 h(一)N2和(b)空气中。图片来源:瓦勒拉来说,J。今天,et al .,应用材料》杂志欧洲杯足球竞彩上
尽管如此,商业FFF原料丝为电化学设备有限,尽管最近引入石墨烯/聚乳酸复合丝,在众多国家中,在商业,雇佣他们的一系列研究石墨烯自由阳极。
DIW,或直接墨水写作,3 d打印技术具有显著的问题,像油墨作为原始资源的使用,长期存储问题,比丝用于FFF更难以管理。本研究提出了创建FFF 3 d打印中一般以micro-features与DIW在这个上下文。
参考
瓦勒拉来说,J。,et al。(2021)。通过desktop-fused完全陶瓷的发展,对锂离子电池电极丝加工和进一步烧结。应用材料今天日报欧洲杯足球竞彩》。https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/pii/S2352940721003061?via%3Dihub
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