跨國高校研究新成果：3D打印石墨烯基充電電池
英國曼徹斯特城市大學、切斯特大學以及中國中南大學的一項合作研究向大家展示了如何用石墨烯基PLA（8%的石墨烯）制造儲能裝置。這項研究證明可用一種更簡單、更便宜的方式來制造充電電池。
充電電池的原理
鋰離子電池是數碼相機、無人機和手機中常見的移動電源組件。電池由正電極（見下圖左側）和負電極（見下圖右側）組成。
供電時，正鋰離子天然被對面的負鋰離子吸引而向它們移動。最終，負電極變得100%飽和而不再能容納正離子，此時電池也就沒電了。再次充電時，一股電流會通過集電器，從而迫使正電極返回到另一側。
一種更簡單的解決方案
合作研究中的3D打印圓盤電極（3DE）簡化了上文介紹的鋰離子設置，因為它們不需要集電器，同時也不需要在打印后進行進一步的后期生產或固化。它們的打印材料為石墨烯3D實驗室（Graphene 3D Lab3D）公司的摻有石墨烯的BlackMagic3D線材。
這些3DE構成一層獨立陽極中的一層，獨立陽極一共有六層，一旦六層疊合在一起，這些獨立陽極就可以成功地用在鋰離子電池內部。
這些陽極還有另外一項可貴的功能：產生氫氣，這通常是昂貴的鉑電極才能做到的事情。雖然產生氣體的效率沒有鉑那么高，但3DE在析氫反應（HER）中顯示出“出乎意料的高催化活性”。這項研究已經發表在《Nature in Scientific Reports》雜志上。
為什么生產不同的電池？
隨著世界各地正在越來越多地使用可再生能源，對儲能設備的需求在增加。電池的設計和材料具有更大的靈活性能增強可再生能源的整體可持續性。哈佛大學的Jennifer Lewis研究小組也3D納米打印了用于微型設備的微型電池。
（編譯自3dprintingindustry.com）
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