瑞士聯(lián)邦材料試驗(yàn)和科研研究所(EMPA)利用3D打印機(jī)生產(chǎn)出一款由碳、纖維素納米晶體、甘油以及食鹽所制成的電池。
研究人員將所有材料混合為一種凝膠狀的油墨，而這種油墨灌注進(jìn)3D打印機(jī)中，便能打印出基底層、導(dǎo)電層、電極層以及電解質(zhì)層這四層組件，最終經(jīng)組合形成電池。
瑞士聯(lián)邦材料試驗(yàn)和科研研究所在日前發(fā)布的一份新聞通稿外部鏈接中介紹稱，這款電池樣品能夠儲(chǔ)存的電荷量，足以讓一臺(tái)數(shù)字時(shí)鐘連續(xù)運(yùn)行好幾個(gè)小時(shí)。此外，它的性能也足夠堅(jiān)固，不僅可以承受數(shù)千次充電和放電循環(huán)，即便在被儲(chǔ)存在冰凍溫度環(huán)境下依然能繼續(xù)工作，還具有抗壓和抗震功能。
“不過最值得稱道的是，當(dāng)你不再需要這款電池時(shí)，你大可以把它直接扔進(jìn)堆肥里，或者干脆把它留在大自然環(huán)境里。短短兩個(gè)月之后，電容器就會(huì)自行分解，最終只留下一些肉眼可見的碳顆粒，”新聞通稿介紹道。
這款電池的一大潛在用途，就是為物聯(lián)網(wǎng)(IoT)部件-譬如一次性或可回收的傳感器、或者微型發(fā)射器提供充電設(shè)備。這類系統(tǒng)具有涵蓋物流、農(nóng)業(yè)以及環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域在內(nèi)的廣泛用途。
此外，瑞士聯(lián)邦材料試驗(yàn)和科研研究所的研究團(tuán)隊(duì)還預(yù)計(jì)醫(yī)療保健行業(yè)對(duì)此類電子微型設(shè)備的需求在未來會(huì)不斷增長。“其中就包括將這款電池應(yīng)用于病房床榻旁使用的小型測(cè)試設(shè)備，或者針對(duì)糖尿病患者的自我檢測(cè)裝置。”
這款電池發(fā)明所具有的可生物降解性能，也將有助于解決電池所引發(fā)的環(huán)境問題。因?yàn)閭鹘y(tǒng)常規(guī)電池在荷電量使用殆盡后倘若處理不當(dāng)，就會(huì)將自帶的有毒有害物質(zhì)泄露到土壤系統(tǒng)和水系統(tǒng)中。
與此同時(shí)，世界各地有多個(gè)研究小組也在積極研制探索可生物降解電池，并且有些團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開發(fā)出了早期樣品。
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