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        解决可穿戴设备电池问题_3D打印超薄电池显身手

        来源:e键打印   发布时间:2016-07-06 11:21:23   浏览次数:

        解决可穿戴设备电池问题_3D打印超薄电池显身手

        设想一下,一件号称“智能外套”的衣服里嵌着一颗颗坚硬的电池块,那这种可穿戴不如称作“可背戴”了。

          所以,柔性可随意弯曲的电池一直被视为可穿戴设备的救星,它可以让自己“消失”在智能设备中,可能在腕带里,可能在衣服的编织纤维里,可能在鞋子里,而你根本感受不到它的存在。

          过去5年来,韩国蔚山科技研究院(UNIST)的教授Sang-Young Lee一直致力于让电池更轻薄更柔性,如果可以的话,甚至希望能够通过非常简单的设备制造出来,比如,一台家用打印机。

          据MIT科技评论报道,Lee 教授已经实现将普通家用打印机进行改造,从而能够打印出电路元件和“电池”。但这台打印机打印出来的不是传统的锂电池,而是超级电容器。超级电容器与锂电池一样具有充放电的功能。另外,它比锂电池优良的一点是:柔性可弯曲。传统锂电池一旦弯曲,就有爆炸的危险。

        可穿戴设备有救了?3D打印“超薄电池”

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          特殊之处:新材料和喷墨打印机

          Lee 教授在打印机墨盒里,加入特殊合成的电池材料和导电墨水,并使用特殊的“纸张”做基材。然后他的打印机就可以一次行制作出柔性的、性能稳定的超级电容器和简单的电路元件,电容器和元件可以随意弯曲,可组成一幅韩国地图、一朵花儿、一个Logo或任何其它的图案。

          早在2013年,像细绳一样可以随意编织的柔性超级电容器就已经研发出来了,Lee教授的这个系统突破的地方在于:他第一个制作出了与喷墨打印机完全兼容的储能材料,其中还包括电解液。

          简言之:他造出了别人没有办法弄好的可以经过打印机的液态电解液,这是新材料的创新。而之前的柔性电池打印项目,需要在其余部分经过打印出来后,再将包裹起来的电解液添加进去,这大大约束了打印电池的外形。

          另外,目前也有可弯曲的固态电解材料,但是它们并不能够与喷墨打印机兼容,而且柔性不够。而Lee教授执着于喷墨打印机的意义在于:进一步降低硬件创业的研发门槛,帮助人们快速实践想法、改进设计,最终带来智能设备的集体创新热潮。


          打印出来的样品性能如何?

          如图所示,Lee 教授的打印机为咖啡杯打印出了一个独特的表面装饰。依据咖啡杯里液体的温度,杯子的表面会自动点亮蓝色的“冷”(COLD)和红色的“热”(HOT)这两个单词(图中亮着的就是”冷“),杯子表面的金黄色“电池”图标就是用来供电的超级电容器。

          “这是个很酷炫的技术产品,离真正的产业变革还有好久。它用到了碳纳米管,现阶段情况下成本太高。粗略估算的话,如果用这个超级电容器,做到手机电池这么大的容量,成本可能要上万元,而现在一块普通的手机电池只要50元?!?/p>

          科技需要一步步向前推进。从实验室到市场,对于任何一项伟大的科技来说都漫长而艰辛。

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        本文部分内容源于可穿戴设备网


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