2016年7月13日 星期三
電池也能3D列印 成大創新研發新成果
3D列印無所不印,但電池也可列印,就令人吃驚。成大材料系教授洪飛義、呂傳盛團隊突破各種技術上的困難,實驗完成3D列印電池,不僅簡化製程、體積小、效率也明顯提高,電池的電容量增加,充放時間亦更短,備受各界矚目。
洪飛義、呂傳盛團隊表示,電動汽、機車電池體積大又重,製程繁瑣費時,10多年來製程都沒有太多改變,近年來3D列印夯,其具備的省時、省耗材、迅速等特性,帶給他們全新的發想,何不研發3D列印電池?目前電動汽、機車電池其關鍵的電極製程至少4道工序,分別為粉末合成、粉末添加黏結劑並攪拌、粉末塗覆與壓延、烘烤,前後費時約24小時。3D列印電池利用飛秒雷射來融化合成的粉末,攝氏溫度上萬度的飛秒雷射在融合過程,將粉末添加黏結劑並攪拌、粉末塗覆與壓延、烘烤等3道工序一次搞定,原本4道工序簡化為2道,只需3分鐘。而合成粉末經雷射融合,一併生成了有可增加電容量的「介金屬層」,傳統製程則需再添加額外物質,以增加電池的電容量。
洪飛義分析指出,3D列印電池因雷射融合生成的「介金屬層」,可有效提高電池的電容量,帶來充電快、體積小、重量輕等優點。堆疊是3D列印的特色,3D列印電池一樣可以堆疊,每一次堆疊,電容量也隨之增加,想要有多少電容量都可以自行堆疊與控制。3D列印電池不僅適合個(客)製化,由於列印所需的時間很短,也意味著大量列印電池的時間是有效率的,擺脫了3D列印不適合大量生產的刻板印象。
洪飛義、呂傳盛團隊投入新興的鎂電池研究多年,3D列印電池也選擇以鎂粉為電池負極材料,利用3D列印堆疊兩層鎂粉合成粉末,電池電容量可達600mAh/g以上,而採一般製程的鎂電池,電容量為500mAh/g。改以3D列印鋰電池,堆疊兩層的電容量為200mAh/g,一般製程的鋰電池其電容量為155 mAh/g。
團隊經過多次的實驗確認,3D列印電池能夠提高電容量,若是採用鎂粉3D列印電池,與鋰、錳、鎳等一般製程的電池相比,其電容量最高可提高3倍。3D列印電池的技術,必需結合粉體工學、冶金凝固學與電化學等專業知知識,非一般實驗室可以掌握;3D列印電池列印技術已在台灣提出專利申請,近期將獲證,材料系研究生洪嘉政的學業論文也會公開刊載創新的3D列印電池技術與理論。
呂傳盛則強調,搜尋相關的文獻與資料,並未發現3D列印固態電池的技術與相關論文,成大可說是第一個將3D列印導入電池製程,已與工研院南分院雷射與積層製造科技中心黃偉欽達成初步合作共識,期盼3D列印電池能夠問世,為產業界注入新氣象。
訂閱:
張貼留言 (Atom)
-
石墨烯電池大規模商用的時間近了嗎? 華為 Mate 8 發表會開始前,微博上就出現了這樣一條預告——華為 Mate 8 將使用石墨烯電池。緊接著「石墨烯電池已經研發成功,並且已經商用化應用在華為 Mate 8 智慧手機上了」的消息,在網路上不脛而走——在 Mate 8 發表...
-
《太陽能》台電池廠應降低依賴歐洲 精實新聞 2012-04-20 18:49:36 記者 萬惠雯 報導 工研院IEK舉辦「台灣 綠色能源 產業 新思 維」系列研討會,面對歐債下,歐洲市場相繼削減 太陽能 補助,工研院IEK經理王孟傑指出,台灣 ...
-
隨著 3C 產品與電動車蓬勃發展,近年鋰離子電池需求量與日俱增,但隨之而來的電池回收問題也不容忽視,對此,芬蘭再生能源公司 Fortum 已透過全新回收技術,成功將電動車電池材料回收率從 50% 提高到 80%。
-
MIT 使用 RFID 標籤,開發低成本智慧尿布 近期 MIT 使用 RFID 標籤(RFID tag),開發新款的智慧尿布。RFID 標籤可以貼在尿布上,具有成本低、可拋棄的優點。此外,RFID 標籤也不需要電池,它能夠從 RFID 讀取器(RFID reader)傳輸的無線...
-
太陽能發電已逐漸改變世界各國的電力市場占比,而研究人員認為,未來太陽能將變得更高效、更便宜,關鍵材料就在於一種被稱為鈣鈦礦的晶體全面開發。 太陽能電池領域長江後浪推前浪,而鈣鈦礦電池目前被認為是繼傳統矽電池之後最有前途的接班人,自 2009 年首次報導曝光至今,短短數年就...
-
JX傳進軍德國家用燃料電池市場 價格僅現行1/5 回應(0) 人氣(63) 收藏(0) 2012/04/20 08:41 精實新聞 2012-04-20 08:40:51 記...
-
在電影《駭客任務》中,人類被機器人當成生物發電的原料使用,雖然人體內的電並不足以供應能源使用,但最近有一項研究發現,在我們體內有一種細菌能產生電能,甚至可能發展成另類的生物發電方式。 研究團隊針對厭氧糞腸球菌(Enterococcus faecalis)進行研究,這種在...
-
台灣人 自我認同 意識的複雜性... 先來個牛刀小試: (貼不上12芒星符號,藍色中間 請當成12芒星XD;;) ★12 X 台灣( China ) O 台灣(R.O.C.) ...
-
經過10年的研究製造,美國麻省理工學院的加籍教授沙德維(Don Sadoway)的儲能液態金屬電池樣機已經在麻省展開測試,樣機尺寸大致相當於一個集裝箱。這只是模型機尺寸,日後投入市場的產品可以規模更大,效率更高。 該電池也被稱為電網級電池,其功率強大,足以為一個社區提供電能...
中國啟動全球首座鈉離子電網儲能廠
中國啟動全球首座鈉離子電網儲能廠,領跑綠能轉型與電池技術革命 在全球能源轉型與儲能需求快速成長的背景下,中國於2025年正式啟用全球首座具備電網功能的鈉離子電池儲能廠「寶池儲能站」。此舉不僅展現中國在電池技術創新上的實力,也為未來綠能與儲能系統的發展指明方向。 寶池儲能站坐落...
沒有留言:
張貼留言