Команда UTEP из США создала гелевые электролиты для аккумуляторов с помощью 3D-печати

2026-07-01 13:45
В избр.

Репортаж от Wedoany,Исследовательская группа Техасского университета в Эль-Пасо (The University of Texas at El Paso) разработала метод, позволяющий с помощью 3D-печати изготавливать гелевые полимерные электролиты различных форм. Эта технология позволяет встраивать накопители энергии непосредственно в устройства, питаемые от аккумуляторов, преодолевая ограничения по размерам стандартных перезаряжаемых батарей.

Исследование опубликовано в журнале Communications Engineering серии Nature. Гелевый полимерный электролит отвечает за перенос ионов между электродами аккумулятора. Традиционные жидкие электролиты требуют герметичного корпуса, что ограничивает форму батарей и создаёт риск утечки. Команда UTEP объединила фотополимеризующуюся смолу с жидким литиевым электролитом и, используя технологию ванной фотополимеризации (vat photopolymerization) с послойным отверждением, успешно получила пригодный для печати гелевый материал.

Ионная проводимость напечатанного материала достигла 3,4×10⁻³ См/см, что сопоставимо с электролитами, изготовленными традиционными методами, и близко к уровню заменяемого жидкого электролита. Оптимальное соотношение смолы и электролита, определённое в ходе исследования, составило 1:4, что обеспечило баланс между электрохимическими характеристиками и надёжностью печати.

Команда выполнила печать электролита в обычных лабораторных условиях, и свойства материала остались стабильными. Исследователи напечатали простые диски, открытые сотоподобные решётки и сплошные кубы размером один сантиметр, демонстрируя гибкость формования аккумуляторов для будущих носимых устройств, медицинского оборудования или компонентов аэрокосмической техники.

«Долгие годы форма аккумулятора определяла форму устройств, которые он питает, — отметил ведущий исследователь, доктор Алексис Морель (Alexis Maurel), преподаватель кафедры металлургии, материаловедения и биомедицинской инженерии UTEP. — Мы доказываем, что можно напечатать высокоэффективные компоненты аккумулятора с электролитом любой формы и разместить их практически в любом месте. Это меняет возможности для дизайнеров».

Исследование также выявило влияние выбора растворителя на пригодность к печати и поведение аккумулятора — аспект, который ранее не был достаточно изучен. Один из составов продемонстрировал исключительную стабильность в повторных испытаниях, указав команде на наиболее перспективное направление разработок.

«Это исследование показывает, как передовые производственные и энергетические технологии могут объединиться, создавая совершенно новые возможности для проектирования аккумуляторов, — прокомментировал доктор Кенит Мейснер (Kenith Meissner), декан инженерного колледжа имени Мигеля А. Лойи (Miguel A. Loya). — Разрабатывая масштабируемый метод 3D-печати электролитов для аккумуляторов практически любой формы, доктор Морель и его соавторы помогают UTEP быть на переднем крае исследований в области накопителей энергии следующего поколения, одновременно предоставляя нашим студентам практический опыт работы с технологиями, которые будут иметь решающее значение для будущего аэрокосмической отрасли, транспорта и передового производства».

Исследование проводилось под руководством UTEP в сотрудничестве с Национальными лабораториями Сандия (Sandia National Laboratories). Команда планирует оптимизировать состав и интегрировать эти напечатанные электролиты в полноценные аккумуляторные элементы. Данное исследование является частью портфеля проектов Мореля, посвящённых 3D-печати аккумуляторов, и включает также грант на развитие кадров в рамках программы Национального научного фонда США «Исследовательский опыт для студентов бакалавриата» (National Science Foundation's Research Experiences for Undergraduates), который обеспечивает оплачиваемые летние стажировки с интенсивной исследовательской нагрузкой для студентов двух учебных заведений и устанавливает партнёрство между UTEP и Техасским университетом A&M (Texas A&M University).

Эта новость является результатом компиляции и перепечатки информации из глобального Интернета и стратегических партнеров. Она предназначена только для читателей. Если у вас возникнут какие-либо нарушения или другие проблемы, пожалуйста, своевременно сообщите нам. Этот сайт изменить или удалить ее. Перепечатка этой статьи без официального разрешения строго запрещена.электронная почта:news@wedoany.com

Связанные продукты

Автоматизированный контейнер с вертикальным подъемом - MODULA (CHINA) AUTOMATION EQUIPMENT CO., LTD.
Станок Xingkai 1625 для резки автомобильных ковриков Оборудование для раскроя и заготовки ковриков Высокоточное вибрационное ножевое оборудование - Jinan Xingkai Machinery Equipment Co., Ltd.
Компактный интеллектуальный сварочный робот для стеснённых условий - Chengdu Dixin Technology Co., Ltd.
Гидравлическая конусная дробилка для крупного дробления серии CLX - Guangdong CHUANGLI intelligent machinery Equipment Co., LTD
ERW-сварные трубы (черные трубы и оцинкованные горячим способом трубы) - Handan Zhengda Steel Pipe Co., Ltd.
Одноклетевой реверсивный стан холодной прокатки стальных полос и листов толщиной 050-1750 мм - MCC-SFRE HEAVY INDUSTRY EQUIPMENT CO., LTD.
Высокоскоростная гибкая полностью автоматизированная линия штамповки - JIER Machine-Tool Group Co., Ltd.
Расходомер Вентури для главного питательного трубопровода CAP1400 - Jiangsu Hongda Instrument Technology Co., LTD.
Автоматический патрульный робот/автоматический робот безопасности - FOTUN HONGKONG LIMITED
Спектаклевой фланец-заглушкаSpectacle Blind Flange - Shanxi Tianbao Group Co., Ltd.
Напольная опора с двумя колоннами - SU ZHOU LUNAN FASTENING SYSTEMS CO., LTD.
Интеллектуальный автоматический калибратор давления ConST811A - Beijing ConST Instruments Technology Inc.
Читайте также
В Индии началось строительство завода Kirby по производству стальных конструкций мощностью 100 тыс. тонн в год
2026-09-07
Сальцгиттер ввёл в эксплуатацию правильную машину горячего правки массой 1100 тонн
2026-09-05
Шведская компания Sandvik представила буровое долото ReCarbide с содержанием переработанного карбида вольфрама 75%
2026-09-05
Новые достижения аддитивного производства в университетах США, Германии и Индии: 3D-печатный МРТ-датчик стоит 30 долларов
2026-09-01
Американская компания 3D Systems подписала соглашение о совместных исследованиях и разработках в области аддитивного производства с Национальной лабораторией Саванна-Ривер
2026-08-29
Голландский комплект из композитных материалов компании Curve Works получил принципиальное одобрение Bureau Veritas
2026-08-29
Американская компания Rock West совместно с DPP представляет аэрокосмические пултрузионные профили STRATO
2026-08-29
Toyota представила GR GT/GT3 мощностью 641 л.с., выход на рынок около 2027 года
2026-08-28
Британская Sarginsons стала первым литейным заводом, применившим неорганическую 3D-печать стержней, инвестировав 800 тысяч фунтов стерлингов
2026-08-28
Немецкая Krauss-Maffei представляет технологию Colorform: толщина покрытия всего 0,1 мм
2026-08-27