3D 打印创造几何复杂结构的独特能力为生产 3D 电极提供了一条有前途的途径，旨在提高有限空间内的功率和能量密度，而这通过传统的浆料铸造方法很难实现。然而，尽管多年来取得了进步，但 3D 打印电池在机械鲁棒性方面仍面临局限性，无法承受循环过程中显着的体积变化，并且由于缺乏足够的电极原料开发或后处理处理，电化学性能受到限制。
在此，特拉华大学Kun Kelvin Fu开发了一种含有约 65 wt.% 填料的高负载电极丝，能够制造具有改进的电化学性能和优异的机械性能的结构电极。
文章要点
1）通过结合 3D 打印和后处理技术，制造出具有高面负载密度的叉指结构，从而制造出面容量在 ≈0.92 mA cm−2 时面容量增强为 ≈12.28 mAh cm−2 的全电池。
2）此外，经过碳化工艺处理的结构电池，通过碳化过程中产生的碳涂层一体化，表现出显着的抗压性能（模量为18.5 MPa，强度为1.09 MPa）。
总体而言，研究结果证明了 3D 打印电池在实际应用中的巨大潜力，同时展示了 3D 打印技术提供的可扩展性和设计灵活性。
参考文献
Soyeon Park, et al, High-Loaded Electrode Filaments for Additive Manufacturing of Structural Batteries, Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202301704
https://doi.org/10.1002/aenm.202301704
