密歇根州立大学曹长勇教授团队《Adv. Funct. Mater.》: 3D打印电池综述2019-11-01 来源：高分子科技关键词：3D打印 电池电池 电解质材料
随着移动电子产品的迅速发展和广泛应用，人们对高性能和低成本的储能设备要求越来越高。电池作为最重要和应用最广泛的储能器件之一，具有高能量密度、低自放电率、高充放电循环性能等特点，受到人们的广泛关注。3D打印技术（增材制造）作为一种功能强大的快速成型技术具有无需模具、制造周期短、材料利用率高、可制备任意形状等优势。该技术现已广泛应用于包括医学、食品、电子、航空等领域。近年来，3D打印还被用于制造能源设备，例如电池和超级电容器等。3D打印为快速制造具有复杂结构和高性能的3D结构电池提供了新途径。与传统的挤压成型结构相比，3D打印电池可以在离子传输过程中有更短的扩散路径和更低的电阻，并通过创建具有较大表面积的多孔结构来得到更高的能量密度，从而可以在有效利用电极的同时改善电极反应和离子转移。迄今为止，科研人员已经开发出多种方法来控制电极的微结构和器件组装，但是在设计、优化和制造具有可控多孔结构的微型器件方面仍然面临很多困难和挑战。
近日，美国密歇根州立大学曹长勇教授团队详细总结了3D打印电池领域的最新进展。文章首先介绍了当前用于电池制备的各种3D打印方法；然后，重点介绍了在可打印电池的电极和电解质材料两个方面的最新研究成果；最后，进一步讨论了在3D打印电池领域所面临的挑战，并提出了开发3D打印电池的潜在研究方向。随着打印技术和材料的不断发展，未来具有良好耐久性、优异的安全性以及更高能量密度和功率密度的3D打印电池最终将在许多领域中得到广泛应用。
以上相关成果发表在国际著名期刊Advanced Functional Materials上。论文第一作者为美国密歇根州立大学博士后逄尧堃博士，通讯作者为密歇根州立大学曹长勇教授。福特汽车储能研究组Minghong Liu博士、美国华盛顿大学Devin MacKenzie教授等为论文共同作者。