3D打印助力研制鎂電池！高性能震驚全場

材料牛注：最近，臺灣國立成功大學的一個研究團隊研發了一種新型電池，將3D技術和電池制造工序相結合研制出3D打印鎂電池。這種電池在體積、效率、生產時間、容量等方面大大優于普通電池，有望成為下一代明星電池！

所提及的3D打印鎂電池，是由來自臺灣國立成功大學的研究組所命名的。它被認為是一個突破性的項目，因為這種電池比普通的電池更小，效率卻比鎳或鋰電池要高3倍多，而且生產只需要幾分鐘而不是幾小時。

創造的靈感來源于電動車和摩托車，經過材料學院的LvChuan Sheng 和Hong Feiyi教授不斷細化，逐漸構成成熟的想法 。車輛所使用的大體積且笨重的電池，往往需要耗費大量時間去生產。而自從3D打印以節約材料和時間這類特性越來越受歡迎之后，兩位教授決定把二者結合起來。

那3D打印又是如何提高電池生產速率的呢？你知道生產電動車電池至少需要4步嗎？首先是粉末合成、接著添加粉末粘合劑并攪拌、隨后涂上粉末涂層再壓制成型、最后則是高溫燒制。這些步驟大概要耗費24小時。但3D打印電池產品的出現完全顛覆了整個生產流程。一些步驟可以和基于激光的3D打印結合起來。

據臺灣研究員所言，在單個步驟中，使用10000攝氏度的飛秒激光器可以進行融化粉末、添加并混合粘合劑、涂覆粉末涂層、壓制及燒制這一系列步驟。因此，電池只需要兩步就能實現高效生產：粉末合成和直接3D打印。而且，整個流程只需要3分鐘，甚至可以生產更高效的電池。通過激光核聚變流程可以制造“金屬間化合物層”，但是想給普通電池注入新功能，你就需要更長的時間去生產。

這些臺灣研究員技術精湛，因為他們也額外加入了創新性的東西即借助合成的鎂粉來作為電池的陽極材料，早在過去的幾年，研究員就已經對這種材料進行了測試。如果3D打印出兩層粉末，電池容量就會增加600mAh/g左右，然而沒有用3D打印的鎂電池容量只有500mAh/g左右。除此之外，研究員表明使用3D打印的鎂電池要比普通的鎳、鋰或鎂電池功率要強3倍多。因此，3D打印僅僅只能用于日常用品的生產，這種說法顯然是不對的。

如今，他們致力于生產更多的電池而且在臺灣已經申請了專利，不久將會通過。他們相信，跳出實驗室的圈子，3D打印技術必然也會大顯身手，如電化學凝固，冶金和電池粉末工程。雖然目前還無法確認這類電池何時正式投入市場，但是據LvChuan Sheng教授所言，他們和層壓制造激光技術中心、ITRI南分公司已經達到了初步的合作計劃。那么我們便懷著樂觀地態度希望3D打印電池早日在市場上出現吧！

原文鏈接：3D Printed Magnesium Batteries Invented by Taiwanese Researchers.

本文由材料人編輯部楊洪期提供素材，申飄陽編譯，丁菲菲審核，點我加入材料人編輯部。