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近日，美國(guó)德克薩斯州立大學(xué)和杜克大學(xué)(Texas State and Duke Universities)的團(tuán)隊(duì)利用3D打印技術(shù)制作了一款LED手鐲(LED bracelet)及自動(dòng)調(diào)暗型LCD墨鏡，兩款設(shè)備均內(nèi)置了鋰離子電池。
該團(tuán)隊(duì)在其研究報(bào)告中寫道：“3D打印鋰離子電池可制作成任意結(jié)構(gòu)，這不僅能夠?yàn)榧榷óa(chǎn)品設(shè)計(jì)提供定制版電池，還能提升電池結(jié)構(gòu)件的應(yīng)用。”研究人員在實(shí)驗(yàn)中采用了熔絲制造(fused filament fabrication，F(xiàn)FF)3D打印機(jī)。
研究人員表示，目前主要的挑戰(zhàn)在于提升打印熔絲內(nèi)所用聚合物的離子導(dǎo)電性(ionic conductivity)，研究人員將纖維浸入到電解液(electrolyte solution)中，攻克了該技術(shù)難題。
此外，他們還向設(shè)備陰極與陽(yáng)極中添加了石墨烯與多壁式納米碳管(multi-walled carbon nanotubes)，他們先用“扣式電池(coin cell)”測(cè)試了該技術(shù)，然后將其用到手鐲及墨鏡中。
LED手鐲中的電池只能提供60秒的發(fā)光，盡管其電量尚不足實(shí)現(xiàn)商用，但研究人員計(jì)劃推升其電池容量。未來或采用3D打印粘土來替代熔絲。
該研究的負(fù)責(zé)人Christopher Reyes博士攻讀電器工程學(xué)，但后來轉(zhuǎn)修化學(xué)，他在科研方面知識(shí)淵博。Reyes目前在杜克大學(xué)的化學(xué)系工作，目前發(fā)表了許多電子元器件及3D打印無人駕駛車輛的相關(guān)論文。
Reyes希望尋找到新材料及新的制作技術(shù)，降低太陽(yáng)能電池及觸屏等設(shè)備的成本。
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