沙粒电池问世 微型电器供电有望得到保证

用来制造汽车零件、人体器官、甚至是枪支的三维打印技术也可以制作比沙粒还小的电池。

美国哈佛大学与伊利诺伊州立大学的科研人员利用三维打印机制作出一枚微型锂电池，有望解决困扰着工程人员的微型设备供电不足的难题。

这种电池是用比头发还细的电池电极相互叠加制成的。

两所大学的专家日前在《高级材料》杂志上刊登了这项研究的成果。哈佛大学怀斯生物启发工程学院教授、这项研究的参与者詹妮弗·刘易斯在记者招待会上说：“我们不仅首次验证了可以用三维打印机制造电池，而且我们是以最为严格的方法制造出的这块电池。”

许多工程技术人员曾研发出飞虫型机器人、可置入眼睛里的录音机和摄像机以及医用植入设备等微型电子设备，而能量是这些设备推广的最大障碍。给这些设备供电的电池往往体积过大，所以制造商采用极薄的薄膜来包裹坚硬的材料，制作电极，但这种电池却不能为微型设备提供充足的能量。

刘易斯和其他研究人员意识到，如果他们能够把一堆极细的电极叠加起来，就能在一个狭小的空间内储存大量能量。

他们随后又想到可以利用精确的三维打印机来制造这种电池。这个研究小组提高了三维打印机“墨水”的功能，设计出一些具有化学和电力性质的材料。这种电化学性活跃的材料既能穿过打印机的喷嘴，又能在最后阶段定型。

电池的阳极采用一种锂金属氧化复合物的纳米颗粒制成，而阴极则使用另一种复合物制成。三维打印机将这些材料相互叠加地放到微型黄金冠状物的锯齿上，然后把这个管状物置入盛满电解液的容器内，这样电池就完成了。

伊利诺伊州立大学副教授沈（音）·迪伦说：“在充电率和放电率、寿命和能量密度方面，它的电化学性能可以与商业电池相提并论。我们真的在一个更小的空间内实现了这个目标。”