中國(guó)i儲(chǔ)能網(wǎng)訊：近日，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所信息服務(wù)與智能控制技術(shù)研究室3d電子打印課題組采用噴墨打印工藝，成功制造出柔性化鋰離子電池。該電池具有優(yōu)秀的循環(huán)性能，能夠?qū)崿F(xiàn)一體化成型，同時(shí)有助于低成本量產(chǎn)電池模塊。
作為電池儲(chǔ)能材料的納米級(jí)鈦酸鋰油墨由沈陽(yáng)自動(dòng)化所課題組自主研發(fā)，該款油墨平均粒徑100nm，濃度15%，具有良好的分散性和極佳的噴印適配性能。電池集流體采用厚度15~50um的柔性石墨烯紙，抗拉強(qiáng)度2mpa，與普通打印紙相當(dāng)。3d電子打印裝備也由該課題組自主研發(fā)，噴印控制精度1um，噴印速度最高達(dá)900mm/s。
沈陽(yáng)自動(dòng)化所研發(fā)團(tuán)隊(duì)采用多層噴印工藝將鈦酸鋰、粘結(jié)劑打印到柔性石墨烯紙集流體上，在線固化溫度120℃即可完成電池制造。制造的鋰離子電池具有1.5v充放電平臺(tái)，比容量180mah/g，在10c高倍率下電池容量?jī)H損失15%，并且具有優(yōu)秀的循環(huán)性能。利用噴墨打印技術(shù)制造鋰離子電池，能夠?qū)崿F(xiàn)電池的柔性化、微型化、圖案化和透明化；采用多噴頭多材料噴印能夠?qū)崿F(xiàn)電池一體化成型，另外，該工藝不挑選基板，因此可采用卷對(duì)卷工藝制造，有助于以低成本量產(chǎn)電池模塊。
近年來(lái)，沈陽(yáng)自動(dòng)化所3d電子打印課題組在國(guó)家“863”計(jì)劃及研究所創(chuàng)新基金支持下，在面向功能材料的工業(yè)噴印領(lǐng)域開展研究，在微電子元器件加工制造方面，開展無(wú)芯片rfid標(biāo)簽設(shè)計(jì)、仿真及原型打印工作；在光伏器件噴印方面，開展太陽(yáng)能電池超細(xì)柵電極噴印裝備及工藝研究工作，實(shí)現(xiàn)柵線寬度突破40um，高寬比≥0.6的電極噴印核心工藝；在儲(chǔ)能器件噴印工藝研究方面，自主研發(fā)納米儲(chǔ)能油墨，開展柔性化、圖案化儲(chǔ)能器件噴印工藝研究。同時(shí)該課題組自主研發(fā)面向3d電子打印的高速噴印成套裝備，在納米油墨制備、噴印控制及工藝研究領(lǐng)域擁有多項(xiàng)發(fā)明專利。
自主研發(fā)的鈦酸鋰納米油墨
多層噴印的柔性鋰離子電池電極
自主研發(fā)的3d數(shù)字化噴印裝備
1.5v充放電平臺(tái)，比容量180mah/g
10c高倍率容量下降15%
優(yōu)秀的循環(huán)性能
