Китайские ученые разработали литий-металлические батареи, полностью напечатанные на 3D-принтере, со сверхвысокой плотностью энергии. Батарея может стабильно отработать 500 циклов, подробно разработка описана в журнале Energy Storage Materials.
Литий-металлические батареи считаются классом систем с высокой плотностью энергии, выходящим за рамки современных современных литий-ионных батарей. В этом исследовании ученые из Даляньского института химической физики при Китайской академии наук разработали подход, который позволяет полностью напечатать на 3D-принтере такие батареи. Их сделали из пористого и проводящего ток каркаса Ti3C2Tx (двумерный карбид титана) MXene в качестве стабильного металлического литиевого анода без дендритов, а также многомерной проводящей решетку LiFePO4 (литий-железо-фосфат) в качестве сверхтолстого катода. Отсутствие дендритов – крошечных древовидных структур, которые могут расти внутри литиевой батареи – позволяет продлить срок службы батареи.
Полностью напечатанные на 3D-принтере батареи по своим характеристикам превышают показатели всех известных до сих пор 3D-печатных батарей. Удельная емкость составляет 25,3 мАч/см2, а плотность энергии — 81,6 мВтч/см2. Батарея работает стабильно в течение 500 циклов.
