Напечатанные аккумуляторы площадью 1 кв. мм могут заменить нынешние литий-ионные модели

Технология трёхмерной печати продолжает распространяться и проникать в повседневную жизнь всё шире. На основе 3D-печати в ближайшем будущем могут быть созданы аккумуляторы, которые придут на смену используемым сейчас в мобильных устройствах литий-ионным вариантам. В этом направлении работает материаловед Дженнифер Льюис  из Гарвардского университета.

Разработанная ею техника использует функциональные чернила, которые могут затвердевать в виде батарей и их компонентов, таких как электроды, проводники и антенны. Чернила состоят из наночастиц лития, серебра и других используемых в аккумуляторах веществ, и наносятся под большим давлением с высокой степенью точности.

Происходит этот процесс при комнатной температуре и от момента нанесения чернил до полного их высыхания проходит всего несколько минут. Площадь получаемых литий-ионных аккумуляторов составляет всего 1 кв. мм, при этом функционируют они не хуже современных вариантов. Достигается такая функциональность за счёт того, что наночастицы повторяют структуру аккумуляторов в масштабе до 100 нм – как уже сказано выше, точность их нанесения крайне высокая.

Слева: аноды и катоды, справа: массив анодов

Поскольку процесс довольно прост и не занимает много времени, его освоение в промышленных масштабах способно значительно сократить себестоимость производства аккумуляторов и повысить объём их выпуска. В случае начала коммерческого производства подобных элементов питания в смартфонах и планшетах, а также множестве других устройств, можно сэкономить немало места. Или же, создавая 3D-аккумуляторы, по размерам не уступающие нынешним, можно значительно увеличить объём запасаемой в них энергии. В настоящее время на технологию получено восемь патентов и в следующие несколько лет будет вестись работа над её коммерческим запуском.