中国と英国の大学がグラフェンベースの3Dプリントエネルギー貯蔵デバイスの研究で協力

中国と英国の大学がグラフェンベースの3Dプリントエネルギー貯蔵デバイスの研究で協力
この投稿は Little Soft Bear によって 2017-3-14 14:25 に最後に編集されました。

マンチェスター・メトロポリタン大学、チェスター大学、中国の中南大学は、3Dプリントグラフェン電池に関する研究プロジェクトで協力し、グラフェンベースのPLA材料(グラフェン8%含有)を使用してエネルギー貯蔵装置を3Dプリントする方法を実証しました。この研究は、充電式バッテリーをよりシンプルかつ安価な方法で製造できることを実証しています。この科学的研究結果を理解する前に、リチウムイオン充電式電池の原理を理解しましょう。リチウムイオン電池は、デジタルカメラ、ドローン、携帯電話などでよく使われるモバイル電源部品です。電池は正極(下図の左側を参照)と負極(下図の右側を参照)で構成されています。


画像出典: リチウムイオン電池
電力が供給されると、プラスのリチウムイオンは反対側のマイナスのリチウムイオンに自然に引き寄せられ、その方向に移動します。最終的に、負極は 100% 飽和し、正イオンを保持できなくなり、その時点でバッテリーは消耗します。再度充電すると、電流が集電装置に流れ、正極を反対側に戻します。

3D プリント 3DE3DE 印刷プロセス、画像: nature.com
研究チームは、Graphene 3D Lab3DのBlackMagic3グラフェン3Dプリントフィラメント(グラフェン8%含有)を使用して、印刷後の後処理や硬化を必要としないディスク電極(3DE)を製造しました。このディスク電極は、合計 6 層からなる独立したアノードの 1 層を構成します。6 層を積み重ねると、これらの独立したアノードをリチウムイオン電池内で正常に使用できるようになり、リチウムイオンのセットアップが簡素化され、充電プロセス中に集電装置が不要になります。


画像: nature.com これらのアノードには、通常は高価なプラチナ電極にのみ使用される水素を生成するという追加機能があります。グラフェンベースのPLA素材で作られた電極は、プラチナほどガス生成効率は高くないが、水素発生反応(HER)において「予想外に高い触媒活性」を示す。

出典: 3D Science Valley 詳しい情報:

グラフェンと3Dプリントがリチウムイオン電池業界にもたらす破壊的変化
グラフェン、大学

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