格拉斯哥大學研究人員開發(fā)了使用植物淀粉和碳納米管制成的新型3D打印電池，可為移動設備提供環(huán)保、高容量的電源，這將使得鋰離子電池能夠更有效地存儲和輸送電能。相關內容發(fā)表在《電源》雜志上。
鋰離子電池可存儲和釋放的能量電流設計的物理限制之一是其電極的厚度。較厚的電極會限制鋰離子在電極上的擴散，從而限制鋰離子電池的比能。電極厚度的增加也會降低其應變容差，使其更易破裂。一旦電極破裂，電池將無法使用。研究人員通過在設計中引入微小的納米級和微米級細孔，在電極的尺寸和表面積之間取得更好的平衡。他們使用了增材制造技術(3D打印)來嚴格控制電極中每個孔的大小和位置。在3D打印機中加載他們開發(fā)的材料，該材料結合了聚乳酸、磷酸鐵鋰和碳納米管。聚乳酸是一種可生物降解的材料，由玉米、甘蔗和甜菜的淀粉加工而成，可提高電池的可回收性。
研究發(fā)現， 300微米電極電池具有70%的孔隙率，在測試過程中表現最佳，其比容量為151毫安小時每克，是具有相同厚度的固態(tài)電極的傳統(tǒng)鋰離子電池性能的2到3倍。
