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首个全3D打印的超级电容器腕带亮相,可当手机快充

发布人:3D打印商情

责任编辑:激光制造商情

来源:36氪

2017-10-26 10:24

   有没有过这样的经历,刚准备出门,不巧,手机电量有点尴尬,可是既不想等着手机充好电,也不想兜里揣个充电宝鼓鼓囊囊的。然后只能跨个包,包里揣着个充电宝,一点不符合轻装简行说走就走的作风。

  所以,一个足够小又方便携带的充电器,就会很实用。这种情况下,可穿戴设备就是一个很自然就能想到的方向。

  比如说手环。

  伦敦布鲁内尔大学的研究人员就做了一个这样的手环。这是利用3D打印技术做成的一种柔性超级电容器。

  该项目是由布鲁内尔大学的清洁电子研究小组(CleanerElectronicsResearchGroup)进行的。该研究小组称,这是第一次通过单一的连续过程生产一个柔性的超级电容器。这项成果的论文已经发布在MaterialsScienceandEngineeringjournal上面。

  这种超级电容器能够在表面储存相对少量的能量,它们能够快速、清洁地进行充电,而不需要内部的化学反应。

  来自清洁电子研究小组的MiladAreir说:“这是第一次使用3D打印来一个柔性超级电容器的全部组件。最流行的制作方法是丝网印刷,但你不能在硅胶上打印超级电容器的框架。”

  因此,他们使用了一种开创性的方法:使用了一种开源3D打印机,这种3D打印机可以用三到四种注射器,将一种特殊的电解质粘在胶水和硅树脂之间。这些不同的层会在中央超级电容器周围凝固,从而形成一个腕带。

  3D打印技术可以一次中打印出几个腕带,可以在蜂窝模式下进行打印,从而节省时间和材料,来降低成本。

  之前,研究人员通过3D打印技术制造柔性超级电容器,过程往往是多阶段的,采用多台机器,并使用昂贵的选择性激光熔解技术。

  相比之下,上述的这种3D打印技术要容易得多,可以使用相对便宜的日常用品和材料。未来,如果你有3D打印机的话,很可能也可以自己生产这样的柔性超级电容器腕带。

  Areir说:“将来它会被用来给手机充电。”如果你手机电池没电了,就可以把手机插到腕带上,作为一个临时的充电器,提供足够的能量直到下一个充电点。

  这种柔性电容器的突出特点在于采用3D打印,材料便宜,并且形态上很方便携带,在充电之外还可以作为一个漂亮的手环装饰。

  相比之下,美国乔治理工大学和韩国大学近期公布的一种纸质超级电容器,则在储能上具备更强大的性能。与电池相比,超级电容器的优点是高功率密度,可以短时间释放大量电力,但是能量密度低,不能长时间充电。想要将电容作为储能设备,其低能量密度是最大的限制。

  两校的研究人员使用金属纳米粒子,大大提升了能量密度,而且折叠数千次也不影响导电率,总体性能上来说,达到迄今已知的纺织品超级电容器的最佳。

  如果以上两种超级电容器的优点,可以结合到一起,一来像平常使用的手环那样方便携带,另一方面又可以使用较长的时间,既实用又美观,那就再好不过了。