Ricercatori di Carnegie Mellon è di l'Università Missouri di Scienza è Tecnulugia sviluppatu un metudu di cumpunenti di bateria di stampa 3D per aumentà dramaticamente a capacità.
Ci hè un grande interessu à migliurà a tecnulugia di a batteria in l'ultimi anni, per via di u cambiamentu in corso da l'oliu à l'energia elettrica, in particulare in a cuncezzione di i veiculi. Parechji circadori stanu investigendu una serie di vie di miglioramentu, alcune di e quali implicanu modifiche di i tippi di materiali implicati in a custruzzioni di batterie.
Ma un altru viale d'investigazione tratta di l'elettrodi. Per aumentà a capacità di e reazioni elettrochimiche, hè desiderabile avè elettrodi cun superficie significativa. A superficie addizionale permette à l'elettrolitu di più esposizione à u prucessu chimicu.
In u passatu, circadori è ingegneri anu adupratu una varietà di tecniche per uttene una superficia aumentata, cum'è l'usinamentu, l'incisione chimica, a schiumatura o altri approcci. Ma stu travagliu di ricerca implica l'elettrodi di stampa 3D.
Quì i circadori anu cuncepitu una struttura tridimensionale per l'elettrodu chì hà una superficia significativa, è a so geometria cumplessa puderia esse familiare à quelli chì participanu à a stampa è u cuncepimentu 3D. Ié, hè una struttura reticulata.
Quì vedemu una di e strutture octoedriche selezionate da i ricercatori per u so test di batteria.
A tecnulugia di stampa 3D aduprata da i circadori era in realtà una stampante Optomec 3D, chì hè capace di stampà 3D strutture assai chjuche. E nanoparticelle conduttive miste in u materiale liquidu adupratu da u dispositivu Optomec. Una volta chì u liquidu si hè solidificatu, e nanoparticule eranu pronti per l'azzione.
A cunversione in una batteria attuale hè stata realizata pruducendu un inseme abbastanza grande di elettrodi è inserenduli in un casu di batteria standard CR2032. A prova di a batteria hè stata dopu effettuata in una varietà di modi.
I ricercatori anu pruduttu elettrodi di dimensioni identiche, in forma di blocchi, cume u cuntrollu per u so sperimentu. Queste seranu simili à ciò chì si trova in e batterie convenzionali.
I risultati mostranu chì e batterie chì cuntenenu u
Questu hè un aumentu assai significativu. Immaginate, per esempiu, a portata di un veìculu elettricu aumenterà di colpu da 400 km à 1600 km incredibili. O, cume hè più prubabile, i pruduttori di veiculi dicideranu di riduce u numeru di batterie - è perde una quantità significativa di pesu - è furnisce una autonomia più ragionevule, ma cù assai menu batterie. In altre parolle, serianu capaci di fà u veiculu assai più efficiente.
Un sviluppu più interessante seria per l'aviò, chì dipendenu cumpletamente da u pesu. Unu di i motivi principali chì ùn avemu micca vistu aerei elettrici hè chì a densità energetica attuale di a tecnulugia di a batteria hè semplicemente troppu bassa per scendere da a terra; e batterie sò troppu pesanti per l'energia chì furniscenu.
Ma se e batterie avianu quattru volte a capacità, allora pò diventà fattibile tecnicamente è economicamente di sviluppà è di offre aeroplani alimentati elettricamente.
Ùn andemu micca davanti à noi stessi, tuttavia, chì u metudu di fabricazione di queste batterie cum'è descrittu da i ricercatori hè ovviamente assai lentu è incompatibile cù e pratiche di fabricazione di massa. Ùn pudu micca imaginà quantu e batterie puderebbenu esse costose se eranu letteralmente prodotte da aziende di centinaia di stampanti Optomec 3D. Ùn accadrà micca.
Tuttavia, qualcunu pò cuncepisce un novu tippu di stampante 3D chì hè specificamente studiatu per pruduce stu tipu di struttura 3D, è chì puderia esse un'occasione per a fattibilità economica.
