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[转帖]静电纺丝结合3D打印技术构建高性能水性锌离子电池（2019-05-06 15:20:52）

标签：能源环境 静电纺丝  

随着电子设备的不断缩小，它们的形状更多地受到电池形状的影响，因为电池没有像微处理器，传感器和电路板那样在短短几年内大幅缩小体积。如果电子产品要像许多人预测的那样进入衣服和其他可穿戴设备，电池必须更好地符合可穿戴设备的形状以避免笨重。因此，无线电子设备需要具有可以快速设计和定制形状，以实现形状一致集成的小型可充电电池。

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韩国高等科学技术研究院（KAIST）材料科学系的Il-Doo Kim教授研究小组结合静电纺丝，激光微机械加工和3D打印技术，创建定制几何形状的高功率水性锌离子电池（ZIB），电池是由聚苯胺（PANI）涂层碳纤维（PANI/CF）正极，激光微机械锌（Zn）负极和多孔隔膜构成，3D打印几何形状包装，包括矩形，圆柱形，H形和环形。利用立体光刻（SLA）来创建自定义，使用激光微机械加工来生产电池组件的必要形状，用于填充SLA印刷包装。PANI/CF正极具有高表面积和导电性，产生高倍率（~600C）性能。由于Zn-PANI电池对氧气和水分的出色稳定性，它们在电解质水溶液中表现出优异的循环稳定性。研究人员展示了具有可调电压和容量的可充电电池组，其使用堆叠电极，通过将环形电池组与电子元件共形地集成来展示可穿戴光电传感器，以突出该方法所提供的设计灵活性。

该团队3D打印出环形以及H形和U形电池，它们具有非常快的充电速率，仅需两分钟即可达到50％的容量。 该环已被韩国化学技术研究所（KRICT）的Youngmin Choi博士证明可用作可穿戴光传感器。

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文章来源：易丝帮