LLNL通過3D打印出微架構、超輕量級的電容
盡管包括蘋果、三星在內的手機品牌都在致力于研發新一代的可折疊智能手機。可穿戴式健康設備也在向更輕、更薄、可折疊的領域發展。但其中的電能存儲卻是制約可折疊的一大因素。如何生產出超能的電容器？現在LLNL的最新研究成果有望解決這一問題。
來源：LLNL
美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室（LLNL）開創了三維打印和多孔材料的交集，LLNL和加州大學圣克魯斯分校的科學家們成功的通過3D打印出超級電容，通過超輕的石墨烯凝膠3D打印技術使得能源存儲獲得量變的突破。這一突破將為智能手機、可穿戴設備、可植入設備、電動汽車和無線傳感器帶來高效的能源存儲解決方案。
使用3D打印的過程稱為直接墨水書寫工藝，這種用于3D打印的氧化石墨烯復合油墨是在實驗室設計出來的，LLNL的團隊通過3D打印微架構制造出超級電容器電極，能夠比當前同類電容薄10倍至100倍。這種輕便、緊湊和高性能的超級電容器，將對當前電子產品帶來徹底的改變。
來源：LLNL
不僅又輕又薄，超級電容器還可以充得非常快，在理論上只需要幾分鐘或幾秒鐘即可達到全容量充電。在未來，這種3D打印的超級電容器將用于創建目前很難甚至不可能用其他方法生產的獨特的電子產品，包括智能手機或完全定制的折疊裝置，同時達到前所未有的性能水平。
石墨烯基油墨具有明顯的優勢，具有超高表面積、重量輕、彈性和導電率都比碳基材料高。石墨烯復合氣凝膠超級電容器也非常穩定，研究人員報道，經過10000次充放電循環還仍然具有完好的充電能力。
石墨烯是一種令人難以置信的材料，通過石墨稀獨特的結構和晶體排列方式，實現非凡的儲能性能。3D科學谷了解到，之前在2015年4月，LLNL就取得石墨烯材料應用的突破，實驗室的科研人員以石墨烯氣凝膠做為3D打印的材料，并按照設計好的架構進行3D打印。打印出的石墨稀微格具有優異的導電性和表面積，可以作為存儲能量的新載體，并可用于傳感器、納米電子學、催化、分離等應用。
該研究成果于2016年1月28日發表在<Nano Letters>雜志上。
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