Letzte Woche schrieben wir über die ersten großen Fortschritte im 3D-Druck von Magneten. Diese Woche geht es direkt weiter, denn das Team rund um Benjamin Wiley und Christopher Reyes von der Duke University hat mit einem günstigen 3D-Drucker Lithium-Ionen-Batterien aus Polymilchsäuren (PLA) hergestellt. PLA ist kein ionischer Leiter, weshalb das Material für Batterien eigentlich nicht geeignet ist. Um dieses Problem zu umgehen, haben die Forscher das Polymer mit einer elektrolytischen Lösung aus Ethylmethylcarbonat, Propylencarbonat und Lithiumperchlorat versetzt. Bei der Anode der Batterie wird außerdem Graphen eingesetzt, während die Kathode mit Nanoröhren versehen ist, um die Leitfähigkeit des modifizierten PLA weiter zu verbessern.
Das Team konnte so erfolgreich eine Knopfzellenbatterie sowie eine in ein Armband integrierte Batterie drucken. Bisher sind die Ergebnisse aufgrund der Speicherkapazität noch nicht für den praktischen Einsatz geeignet, aber die Forscher wollen diese in den kommenden Versionen der Batterien verbessern. Dazu untersuchen sie unter anderem die Möglichkeit von extra hergestellter 3D-Druck-Paste anstelle der bisher eingesetzten PLA.
Sollte sich das Konzept durchsetzen, könnten so in Zukunft Batterien je nach Bedarf in ganz unterschiedlichen Formen gedruckt werden. Da nicht jeder einen 3D-Drucker zu Hause hat, müsste es jedoch auch die Möglichkeit geben, Batterien in Geschäften nach einer Vorlage drucken zu lassen.
Last week we wrote about the first big advances in 3D printing of magnets. This week, the team around Benjamin Wiley and Christopher Reyes of Duke University has produced lithium-ion batteries made of polylactic acid (PLA) with a cheap 3D printer. PLA is not an ionic conductor, which is why the material is not really suitable for batteries. To circumvent this problem, the researchers added an electrolytic solution of ethyl methyl carbonate, propylene carbonate and lithium perchlorate to the polymer. Graphene is also used at the anode of the battery while the cathode is provided with nanotubes to further enhance the conductivity of the modified PLA.
The team was thus able to successfully print a coin-cell battery and a battery integrated into a bracelet. So far, due to their storage capacity, the results are not yet suitable for practical use, but the researchers want to improve these in the upcoming versions of the batteries. Among other things, they are investigating the possibility of specially produced 3D printing paste instead of the previously used PLA.
If the concept prevails, batteries could be printed in very different forms as needed in the future. Since not everyone has a 3D printer at home, but it should also be possible to print batteries in stores for a template.
Source: https://www.trendsderzukunft.de/batterien-aus-dem-3d-drucker-strom-in-jeder-form/