Japan gerir sér grein fyrir notkun þrívíddarprentunar til að framleiða allar-solid-rafhlöður
Honma prófessor við Tohoku háskóla og aðstoðarmaður Kobayashi Hiroaki og fleiri hafa þróað tæknina til að búa til allar-solid-rafhlöður með þrívíddarprenturum. Notaðu efni sem geta frjálslega breytt hörku við föndur. Hægt er að búa til rafhlöður á örfáum klukkutímum án þess að-háhitaferli sem krafist var áður fyrr. Rafhlaðan sem-framleidd er til prufu hefur staðist ýmsar frammistöðuprófanir og hefur ákveðna frammistöðu, sem búist er við að muni stuðla að hagnýtri notkun allra-föstra-rafhlaða.
Raflausnin er einn af mikilvægum þáttum rafhlöðunnar og er venjulega í fljótandi ástandi, en raflausnin í-föstri-rafhlöðu er traust og hættan á eldslysum er lítil. Annar eiginleiki þessarar tegundar rafhlöðu er að hún getur aukið geymslurými á rúmmálseiningu með því að stafla rafhlöðum. Það er eftirsótt sem næstu-kynslóð rafhlöðu sem getur aukið ferðasvið hreinna rafbíla (EVs).
Þróuð raflausnhimnan hefur sömu mýkt og mjúk linsa (mynd með leyfi Kitto háskólans, Japan)
Meginstraumur allra-föstra-rafhlaða er að þrýsta kröftuglega á rafskautin og raflausnina og hita þau upp í hundruð gráður á Celsíus. Hins vegar er hitunarferlið kostnaðarsamt og það er tilfelli um hitasprungur. Á sama tíma er enn vandamál. Vegna hörku raflausnarinnar, þegar jákvæða rafskautið og neikvæða rafskautið stækka ítrekað og dragast saman við hleðslu og afhleðslu, er ekki hægt að festa þau tvö náið, sem leiðir til lélegrar rafhlöðuafkösts.
Rannsóknarteymið framkvæmdi rannsóknir á framleiðslu sveigjanlegra raflausnahimna fyrir allar-föst-rafhlöður. Þegar sérstakur vökvi sem auðveldar hreyfingu litíumjóna er blandaður saman við kísiloxíð getur myndast glerfilma sem líkist mjúkri linsu. Hægt er að stilla mýktina einfaldlega með því að breyta magni kísils.
Í þetta skiptið helmingaði rannsóknarteymið magn kísiloxíðs í raflausnhimnunni um helming, sem gerði hana hlaupa-líka. Það er síðan blandað saman við plastefni sem storknar þegar það verður fyrir útfjólubláu ljósi og hægt er að móta það með þrívíddarprentara.
Dragðu úr styrk kísiloxíðs í raflausninni til að gera raflausngelið -líkt og framleiddu rafhlöðuna í gegnum þrívíddarprentara (mynd með leyfi Tohoku háskólans, Japan)
Tilraunir hafa staðfest að með því að breyta raflausninni, litíumkóbaltoxíði fyrir jákvæða rafskautið, litíumtítanati fyrir neikvæða rafskautið o.s.frv. í hlaup -líkt efni, er hægt að búa til rafhlöðuna með þrívíddarprentara einum. Sagt er að hægt sé að framleiða hana á um tveimur klukkustundum.
Það er hægt að búa til með því einfaldlega að húða efnið og geisla það með útfjólubláum geislum án þess að hita það við háan hita, sem getur dregið verulega úr framleiðslukostnaði. Sveigjanlega raflausnin er síður viðkvæm fyrir að sprunga og passar mjúklega jafnvel þegar meðlimurinn stækkar og dregst saman.
The trial-produced battery can be stably charged and discharged for more than 100 times. Safety has also been confirmed by fire tests, etc. Professor Honma said, "As long as the data is input, the size and shape can be changed at will."
Vandamálið sem stendur frammi fyrir hagnýtri beitingu er að jónaleiðni raflausnarinnar er ekki nógu mikil. Þar sem litíumjónir geta ekki hreyfst mjúklega er erfitt að losa mikið magn af orku á augabragði.
Rannsóknarteymið mun laga samsetningu efnisins með það að markmiði að bæta jónaleiðni. Tilraunir með þróaða rafhlöðuknúna-bílinn hafa gengið vel og náð hámarkshraða upp á 30 kílómetra á klukkustund. Rannsakendur munu gera ítrekaðar endurbætur til að auka afköst og íhuga að setja það upp á hrein rafknúin farartæki. Við munum einnig þróa bakskautsefni af krafti með miklum orkuþéttleika.
Markmið fyrsta stigs er að átta sig á hagnýtri notkun í aflgjafa skynjara og klæðanlegra skautanna.
