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PARC著手研發(fā)打印鋰離子電池能多儲存20%電量

2013-05-08 11:13:02 來源：大比特商務(wù)網(wǎng) 點擊：1403

摘要： 帕洛阿爾托研究中心(PARC)的硬件系統(tǒng)實驗室正在研發(fā)一種用于電動車的鋰離子電池，這種電池可以比傳統(tǒng)電池多儲存20%的電量。

帕洛阿爾托研究中心(PARC)的硬件系統(tǒng)實驗室正在研發(fā)一種用于電動車的鋰離子電池，這種電池可以比傳統(tǒng)電池多儲存20%的電量。

也許你并熟悉PARC，但提到電腦鼠標(biāo)、圖標(biāo)、windows操作系統(tǒng)、以太網(wǎng)以及激光打印機，都是與現(xiàn)代生活息息相關(guān)的。這些跨時代的發(fā)明都誕生在同一個地方，那就是美國施樂公司的PARC。在20世紀(jì)70年代，這些發(fā)明一步步引發(fā)了全球的信息科技革命。

如今，PARC被分離出來作為一個附屬機構(gòu)，但是研究者們正在進行著一項打印方面的實驗。他們希望研發(fā)的科技能引發(fā)21世紀(jì)清潔能源領(lǐng)域的一場革命。

眾所周知，制造能儲存更多電量的電池要求更大的負(fù)極以包含更多的鋰離子。然而，負(fù)極部分越厚，離子移動穿越的速度就越慢。這就降低了電池的能量，導(dǎo)致加速緩慢。

為了避免這種不利因素，PARC計劃使用兩種材料構(gòu)建負(fù)極：一種使用密集材料，以優(yōu)化存儲;另一種使用多孔材料，以加速電荷轉(zhuǎn)移。較寬的存儲區(qū)域和較窄的導(dǎo)電區(qū)域相交替，這樣就可以制造一個儲量更大，能量更密集，但又不損失電量的電池。

這種設(shè)計理念一度受到追捧，其技巧需要制造一個足夠小的區(qū)域：存儲介質(zhì)大概為100微米寬，導(dǎo)體為10微米左右。因此，一個典型的電動車電池的負(fù)極需要上萬個這樣交錯的指狀物。要精確制造出這樣微小的結(jié)構(gòu)需要使用光刻技術(shù)，而這種技術(shù)成本極高，不適合快速大量的投入生產(chǎn)。

PARC的研究者從彩條牙膏中獲得靈感，提出了一種解決辦法。這種新的電池，由兩種材料和一種有機材料混合成糊劑，這種糊劑可被注入一個含有細(xì)小通道和管口的打印頭。打印頭再移動到一個金屬薄片上方，將糊劑以條狀擠出，一條挨著一條排列，形成極薄的條形列。

在干燥糊劑基質(zhì)的過程中，大多數(shù)有機物揮發(fā)，只留下一個固體負(fù)極。相比其它負(fù)極只由一種物質(zhì)組成的同類電池，通過測試，這種可擠壓和反復(fù)充電的電池能多儲存20%的能量。

以這種方式打印電池負(fù)極只是一個開始。如今，PARC正同美國政府機構(gòu)ARPA-E合作嘗試打印整節(jié)電池。(ARPA-E是一家負(fù)責(zé)創(chuàng)造先進能源科技的官方機構(gòu))

打印整節(jié)電池要求5種糊劑：制造正負(fù)極各需要兩種，隔板一種。共同擠壓的方法也可以通過打印銀線(作用是將電流傳導(dǎo)出一塊電池)來提高太陽能電池的效率。和這種銀線糊劑共同被擠出的是一種經(jīng)過電池加熱就會燒盡的材料。實驗結(jié)果顯示，這樣的線僅有20微米。由于細(xì)線投下的陰影更小，所以更多的日光可照到電池上。

以這種方式制造的太陽能板現(xiàn)已投入生產(chǎn)。同時，研究人員也將目光投向了燃料電池、超級電容，甚至是催化轉(zhuǎn)化器，這些設(shè)備都是共擠壓制造的合適材料。

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鋰離子電池 PARC 打印電池

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