3D打印增强微型储能 最大限度提高了可再生能源的能量捕获能力

来自 实验室仪器网

理工学院的研究人员开发了一种用于制造玻璃微型超级电容器(MSC)的3D打印技术。该技术减少了制MSC所需的复杂纳米级特性所需的时间和复杂性。他们的研究发表在《ACS Nano》杂志上。

KTH微系统与纳米系统教授FrankNiklaus表示，此项发展可能带来更加便携、节能的设备，例如可穿戴技术、自持传感器和其他物联网应用。

新技术解决了制造此类设备的两个主要障碍。微型超级电容器的电极用于存储和传导电能，在决定其性能方面起着重要作用。

因此，为了实现快速离子传输，它们需要纳米级通道和更大的电极表面积。据KTH主要作者Po-HanHuang介绍，这项新研究解决了与超短激光脉冲3D打印技术相关的问题。

研究人员发现，氢硅倍半氧烷（一种类似玻璃的前体材料）在暴露于超短激光脉冲时可以同时发生两种反应。

在第一个反应中，自组织纳米板被创建。在第二个反应中，前体被转化为富硅玻璃，作为3D打印的基础。这使得快速准确地制造具有大量开放通道的电极成为可能，从而增加了表面积并加速了离子传输。

研究人员展示了他们的方法，通过3D打印微型超级电容器，即使在快速充电和放电条件下也能保持强劲的性能。非微型超级电容器已经最大限度地提高了可再生能源的能量捕获能力，稳定了消费电子产品的电源，并收集了刹车时产生的能量。

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