Dzięki tej technice możliwe jest jeszcze skuteczniejsze magazynowanie energii

Magazynowanie energii to ogromne wyzwanie, szczególnie w kontekście rozwoju metod związanych z odnawialnymi źródłami energii. Naukowcy mają pomysł na usprawnienie tego typu działań.
Dzięki tej technice możliwe jest jeszcze skuteczniejsze magazynowanie energii

Stoją za nim przedstawiciele Uniwersytetu Nowej Południowej Walii, którzy twierdzą, że proces druku 3D wykorzystany do pozyskania pewnego materiału może być szczególnie przydatny w projektowaniu urządzeń medycznych, w przypadku których przechowywanie energii zapewni szereg korzyści.

Czytaj też: Gigantyczne akumulatory uratowały Kalifornię. Dlatego magazyny energii są tak ważne

Podstawę tych akumulatorów stanowią elektrolity półprzewodnikowe. Przez długi czas były one jednak mało przydatne ze względu na niskie przewodnictwo jonowe bądź słabe właściwości mechaniczne. Jak twierdzą członkowie zespołu kierowanego przez Cyrille’a Boyera, wydrukowany w 3D stały elektrolit polimerowy zapewnia wysoką przewodność i wytrzymałość.

Magazynowanie energii w miniaturowej skali mogłoby być szczególnie przydatne w medycynie

Publikacja na ten temat ukazała się na łamach Advanced Materials i sugeruje, iż elektrolity w stanie stałym mogą być wykorzystane jako rzeczywista struktura urządzenia. Ze względu na miniaturowe rozmiary tego typu akumulatory mogłyby być stosowane w nanotechnologii i wszędzie tam, gdzie magazynowanie energii ma być wykorzystywane na poziomie mikroskali.

Nikt wcześniej nie drukował w 3D stałych elektrolitów polimerowych. Tradycyjnie były one wykonywane przy użyciu formy, ale wcześniejsze metody nie oferowały możliwości kontrolowania wytrzymałości materiału, ani formowania go w złożone kształty. […] Ten elektrolit polimerowy może być potencjalnie materiałem do przechowywania energii z obciążeniem. Ze względu na swoją wytrzymałość, mógłby zostać wykorzystany jako podstawa małej elektroniki lub w lotnictwie czy w małych osobistych urządzeniach medycznych, biorąc pod uwagę, że nasz proces druku 3D może być bardzo rozwinięty i precyzyjny.wyjaśnia Kenny Lee

Istotny jest przy tym fakt, iż stały elektrolit polimerowy, o którym mowa – pomimo bycia materiałem o wysokiej wydajności – może być produkowany przy użyciu niedrogich i łatwo dostępnych drukarek 3D, a nie tylko z użyciem zaawansowanego sprzętu.

Czytaj też: Nie ma bardziej wytrzymałego metalu do druku 3D względem tego nowego stopu tytanu

Materiał ten składa się z nanoskalowych kanałów przewodzących jony osadzonych w matrycy polimerowej. Wytwarzany jest w procesie znanym jako PIMS (polymerization-induced microphase separation). Jak na razie naukowcy wydrukowali w ten sposób trójwymiarową mapę Australii, która została później wykorzystana jako urządzenie do przechowywania energii. Poza tym takie podejście zwiększa liczbę cykli ładowania i rozładowywania do momentu, gdy pojemność akumulatora zmniejszy się do określonej wartości. W tym przypadku po 3000 cyklach nastąpił mniej więcej 10-procentowy spadek.