เกี่ยวกับความสำเร็จของการพัฒนาร่วมกันของเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติแบบสามมิติ-สถานะแบตเตอรี่
3D printing, also known as additive manufacturing, is a promising rapid prototyping technology in recent years. At the same time, it is also a technology often used in mold manufacturing, industrial design and other fields. Battery, as a common energy carrier, is considered to be one of the inventions that change people's life. Today, seeking a breakthrough in battery technology is still an important direction to realize the development of science and technology. So what kind of spark will be triggered when 3D printing "touches" the battery?
เมื่อเร็วๆ นี้ นักวิจัยชาวญี่ปุ่นได้พัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการผลิต-แบตเตอรี่ที่เป็นของแข็งทั้งหมดด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ มีรายงานว่าแบตเตอรี่สามารถผลิตได้ในเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมงโดยใช้เทคโนโลยีนี้ และไม่มี-อุณหภูมิสูงในกระบวนการนี้ แบตเตอรี่ที่ผลิตขึ้นยังสามารถผ่านการทดสอบประสิทธิภาพต่างๆ เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดในทางปฏิบัติบางประการ
ความสำคัญที่สำคัญยิ่งกว่าของเทคโนโลยีนี้คือมันอาจช่วยให้แบตเตอรี่บรรลุความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี อย่างที่เราทราบกันดีว่าส่วนประกอบหลักของแบตเตอรี่คืออิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลต์ และอิเล็กโทรไลต์มักจะเป็นของเหลว ดังนั้นจึงมาพร้อมกับอันตรายที่ซ่อนอยู่ เช่น ของเหลวรั่วไหล ไฟไหม้จากการทำงาน และอื่นๆ เพื่อแก้ปัญหาเหล่านี้ แบตเตอรี่ใหม่ถูกขับออก - แบตเตอรี่โซลิดสเตตทั้งหมด ตามชื่อที่แนะนำ คุณลักษณะของแบตเตอรี่ที่เป็นของแข็ง-ทั้งหมดคืออิเล็กโทรไลต์ของแบตเตอรี่ก็แข็งเช่นกัน ดังนั้นจึงปลอดภัยกว่า ในเวลาเดียวกัน มันยังสามารถเพิ่มการจัดเก็บพลังงานด้วยความช่วยเหลือของการซ้อน
อย่างไรก็ตามมีปัญหามากมาย เนื่องจากอิเล็กโทรไลต์ของแบตเตอรี่โซลิดสเตตทั้งหมดเป็นของแข็ง เพื่อให้บรรลุพันธะระหว่างอิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลต์ จึงจำเป็นต้องกดอิเล็กโทรดและวัสดุอิเล็กโทรไลต์อย่างแรง โดยทั่วไป กระบวนการนี้ต้องการความช่วยเหลือจากอุณหภูมิสูงและความดันสูง ดังนั้น กระบวนการให้ความร้อนจะต้องเสียค่าใช้จ่ายสูงมาก และผลผลิตจะลดลงด้วยความเสี่ยงที่จะเกิดการแตกร้าวจากความร้อน ในขณะเดียวกัน อิทธิพลของผลิตภัณฑ์เองที่มีต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิจะชัดเจนเป็นพิเศษ
ปัญหาเหล่านี้ยังทำให้แบตเตอรี่โซลิดสเตตทั้งหมดตกอยู่ในความขัดแย้งในการพัฒนา ในแง่หนึ่ง เนื่องจากคุณลักษณะในอุดมคติ แบตเตอรี่โซลิดสเตตทั้งหมดถือเป็นโอกาสที่สำคัญสำหรับเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการจัดเก็บพลังงานในอนาคต ชุดของเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่ ซึ่งรวมถึงอายุของรถยนต์ไฟฟ้าบริสุทธิ์ อาจบรรลุถึงความก้าวหน้าบางอย่างด้วยเหตุนี้ ในทางกลับกัน ค่าใช้จ่ายสูงและความยากลำบากในการประมวลผลจำกัดการพัฒนาผลิตภัณฑ์พลเรือน ซึ่งจำกัดการพัฒนาเทคโนโลยีนี้ด้วย
ในระดับหนึ่ง แบตเตอรี่สำหรับการพิมพ์ 3 มิติตระหนักถึงความเป็นไปได้ในการผลิตของแบตเตอรี่ที่เป็นของแข็ง-ทั้งหมดในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิปกติ กล่าวอีกนัยหนึ่งคือตรงตามวัตถุประสงค์สองประการในการลดต้นทุนการผลิตและความยากในการผลิตในเวลาเดียวกัน
แน่นอนว่าจากความสำเร็จในปัจจุบันยังคงมีปัญหาอยู่บ้างในเทคโนโลยีในการผลิตแบตเตอรี่โดยอาศัยการพิมพ์ 3 มิติ เช่น ความหนาแน่นของพลังงานของขั้วไฟฟ้าบวก อายุการใช้งานของประจุและการคายประจุ แต่มีความเป็นไปได้บางอย่างสำหรับการพัฒนา ของแบตเตอรี่ สำหรับแบตเตอรี่ที่เป็นของแข็งสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ-สถานะแบตเตอรี่นั้นถือได้ว่าเป็นความสำเร็จที่ค่อยเป็นค่อยไปของการพัฒนาเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งวัสดุสิ้นเปลืองและเทคโนโลยีแบตเตอรี่
