В недавно опубликованной работе «Трехмерная печать LiFePO4/графитовой аккумуляторной батареи с помощью моделирования методом наплавки» французские исследователи изучили усовершенствованные способы создания батарей (ученые выбрали FDM технологию из-за её универсальности).

Исследователи рассказали о высоконагруженной нити из графита и PLA, специально предназначенной для использования в качестве отрицательного электрода в литий-ионной батарее. Содержание активного материала (графита) внутри нити было увеличено настолько высоко, насколько это возможно (49,2% от массы графита в общем композите, что соответствует 773 мг активного материала на см3) для улучшения электрохимических характеристик при сохранении достаточной механической прочности для печати.


«Таким образом, была достигнута беспрецедентная обратимая емкость для диска отрицательного электрода, полученного с помощью FDM».

Однако ученые продолжили свою работу, сосредоточив усилия на оптимизации нитей из композитов на основе LFP-PLA и PLA-SiO2, поскольку они исследовали использование технического углерода для проводящей добавки положительного электрода и керамических добавок в сепараторе.



«В этой работе, объединив производство батарей и 3D технологии, рассматривались многочисленные электрохимические параметры (толщина, электронная и ионная проводимость, поглощение электролита) и параметры 3D печати (плотность заполнения, рисунок заполнения, периметры, избыточное и недостаточное выдавливание, отвод), что открывает путь к созданию более качественной литий-ионной батареи», — заключили исследователи.