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3D打印火力不減,依然是科技媒體的寵兒;而石墨烯,二維材料領域的傳奇,則承載著諸多希望。那么,當3D打印遇上石墨烯,又會產生怎樣的神奇呢?下面將由田曉聰博士,為大家解讀3D打印石墨烯。
在最近十幾年手機的發展速度讓人驚嘆,直至今日智能手機的普及。雖然目前手機品牌眾多而且功能也是相當強大,但是所有的手機都有一個短板那就是電量。手機電池的續航問題也成為了當今手機的槽點之一。
鋰離子電池是指分別用二個能可逆地嵌入與脫嵌鋰離子的化合物作為正負極構成的二次電池,放電時,鋰原子從石墨晶體內陽極表面電離成鋰離子和電子,并在陰極處合成鋰原子,在正負兩極之間形成電勢差從而產生電流,所以鋰電池的充放電都是通過化學變化實現的。
來自美國LawrenceLivermore國家實驗室(LLNL)和加州大學SantaCruz分校的科學家們首次使用超輕的石墨烯凝膠3D打印出超級電容,從而為產品設計師更加自由、不受設計限制地將高效能源存儲系統用于智能手機、可穿戴設備、可植入設備、電動汽車和無線傳感器打開了大門。
隨著新能源車保有量的持續增長,與規模龐大的動力鋰電池需求伴生的將是鋰電池回收和梯次利用的行業機遇,發展動力鋰電池回收和梯次利用產業,既是必須的(避免環境污染和資源浪費),也是具有可觀經濟性的。
鋰離子電池是一種二次電池(充電電池),它主要依靠Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌來工作。隨著能源汽車等下游產業不斷發展,鋰離子電池的生產規模正在不斷擴大。
鋰離子電池的生產制造,是由一個個工藝步驟嚴密聯絡起來的過程。整體來說,鋰電池的生產包括極片制造工藝、電池組裝工藝以及最后的注液、預充、化成、老化工藝。
2010年兩位科學家專門對石墨烯做了深入研究與分享,最終取得了諾貝爾物理學獎。據復旦大學傳出消息,該校與新加坡國立大學研究人員合作研發,尋找全新的石墨烯高效率制備,這一技術核心將非常容易“放大”到產業。
2014年12月,千呼萬喚始出來《便攜式電子產品用鋰離子電池和電池組安全要求》(GB31241-2014)發布。至此,魚龍混雜的鋰電池行業,終將迎來洗牌的時刻。
目前,市面上的3D打印主要的材料包括:塑料、金屬、陶瓷和生物材料為主。而石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀二維材料,它只有一個原子層厚度,又叫做單原子層石墨。當這些石墨烯層按照一定的規律“堆積”起來就形成了石墨。今天小編和大家來談談石墨烯的3D打印研究進展。