微工程电极可以降低电池制造成本

新的、易于制造的、高性能的碳微晶格电极可以很快用于制造由现成的钠离子驱动的更便宜的电池。该方法由东北大学的研究人员及其同事在Small杂志上发表。

锂离子电池因其高性能和存储大量能量的能力而被广泛应用于从智能手机到电动汽车等领域。然而，制造这些电池的成本很高，金属的储量正在迅速枯竭，而且它的提取可能对环境有害。科学家们希望降低电池制造成本，并找到一种方法来释放更广泛使用的钠离子的潜力。

东北大学材料科学家 Akira Kudo 博士 加州大学洛杉矶分校的学生 Yuto Katsuyama 及其同事正在寻找通过增加用于将电池制成单个电池的活性材料的负载量来实现高性能、低成本电池的方法。这将减少用于将多个细胞结合在一起的非活性材料。然而，这需要制造更厚的电极，这将限制电池内的离子运动，从而限制电荷的运动。

Kudo 和他的团队通过开发一种制造微结构、高性能带负电(阳极)电极的方法来解决这个问题。

该方法涉及使用 3D 立体光刻技术来打印由树脂制成的微晶格结构。然后通过称为热解的过程将微晶格碳化，从而缩小微晶格。发现由此产生的硬碳阳极可以快速传输产生能量的离子。此外，随着团队使晶格结构更精细，其性能也有所提高。Kudo 说，随着 3D 打印机分辨率的提高，钠离子电池的性能最终可能会超过锂离子电池。

该团队接下来的目标是使用这种相同的方法来制造带正电的(阴极)电极。最终目标是使用这些结构精细的电极来制造高性能、高性价比的钠离子电池。

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