美媒：3D打印锂离子电池技术问世 但尚未有实际用途

参考消息网10月19日报道 美媒称，电动车以及手机和便携式电脑等大部分电子设备都使用锂离子电池。迄今，制造商不得不围绕商业电池的体积和形状设计产品。但是，研究人员现在研制出一种新方法，用3D打印的方式几乎可以生产任何形状的锂离子电池。研究人员在《美国化学学会·应用能源材料》杂志上发表了这一研究成果。

据美国每日科学网站10月17日报道，市场上的大部分锂离子电池都是圆柱形或长方形。因此，制造商设计产品时，必须为电池留出一定的体积和形状，因而可能浪费空间，限制设计方案。

报道称，理论上，3D打印技术可以制造出几乎任何形状的整套设备，包括电池、构件和电子配件。但是，用于3D打印的聚合物——如聚乳酸——并非离子导体，这给打印电池造成了重大障碍。研究人员希望能够找到一套流程，使用便宜的3D打印机就能打印完整的锂离子电池。

研究人员将电解质溶液注入聚乳酸，以提高它的离子导电性能。此外，他们还将石墨烯或多层碳纳米管分别加入阳极和阴极，以此增强电池的导电性能。为了证明电池的潜力，研究团队3D打印了一个内含锂离子电池的发光二极管（LED）手环。手环电池可供绿色LED灯使用大约60秒。研究人员指出，第一代3D打印电池的能力大约比商业电池低两个数量级，因电力太低，还没有实际用途。但是，研究人员说他们已有若干提高电力的想法，比如用3D打印浆料替代聚乳酸基材料。

【延伸阅读】又是锂电池惹的祸！南京一小区突发火情

10月12日中午12时许，南京玄武区某小区突发火情，特警支队武装巡逻三大队特警立即赶赴现场。现场居民楼二层三面窗户均冒出滚滚浓烟，火情较为严重，特警立即疏散群众、帮助搬开过道中的电动车助消防队员通行，经过二十分钟扑救火情终于基本得到控制，初步推断，此次火情为二楼某居民家中卧室内电动车锂电池着火所致。

警方提醒：锂电池老化后充电时有着火隐患，应及时更换，切记充电需放置在安全位置进行，尤其不可家中无人时放置充电，火灾安全隐患需慎重。

通讯员南特宣 BY爱南京 南京晨报 王业全

【延伸阅读】韩媒：韩科学家研发出高性能质子陶瓷燃料电池

参考消息网8月29日报道 韩媒称，研究人员28日称，一些韩国科学家研发出了一种性能和可伸缩性大大提高的质子陶瓷燃料电池，有助促进下一代有利于生态的发电系统的商业化。

据韩联社8月28日报道，这个以韩国科学技术研究院的李钟浩（音）和汉阳大学的申东旭（音）为首的联合团队称，他们满足了下一代燃料电池在高性能和成本效率方面的要求。

报道称，近几十年来，质子陶瓷燃料电池被誉为下一代技术。然而，由于质子传导陶瓷电解质的耐火性和低化学稳定性，质子陶瓷燃料电池需要突破性能方面的限制。

研究人员说，通过在结构和成分均一的阳极支撑体上对一种质子传导电解质进行阳极辅助的增稠，他们制作出了已知性能最佳的质子陶瓷燃料电池。

报道称，该研究成果发表在英国《自然·能源》杂志网站上。

（2018-08-29 13:51:08）

【延伸阅读】英媒：“纸电池”可用细菌发电

参考消息网8月21日报道 英媒称，一种由收集电子的细菌提供能量的纸电池有朝一日可以为环保的一次性设备提供动力。

据英国《新科学家》周刊网站8月19日报道，多年来，研究人员一直在研究纸传感器和电路板，但是为它们提供能量的是传统电池或简单的化学反应。纽约州立大学宾厄姆顿分校的高阳（音）和崔锡欣（音）发明了一种由细菌驱动的纸电池来做这项工作。

报道称，这种电池是用蜡纸制成的，上面有薄薄的金属和聚合物层来容纳细菌和收集电子。所使用的细菌类型被称为产电菌，它将电子从它们所吃的分子中抽出并转移到细胞外。

报道还称，这种电池是冻干的，以使细菌处于休眠状态，此外还配有一小袋液态细菌食品。当电池受到挤压时，液体会使细菌复活，它们就会开始吃袋子里的食品。

通过一系列反应，食物中的电子通过细菌转移，最终被吸收到电池中并为小型设备供电。

研究小组8月19日在波士顿举行的美国化学学会会议上介绍了他们的研究成果。

高阳说，目前，它只能用来为功率很低的设备提供动力，比如一个小计算器或LED灯。但他和崔锡欣希望，有朝一日这种电池能用于医学技术，比如孕期检查，目前医学技术使用的是不够环保的传统电池。

高阳说：“如果我们能在不使用传统电池的情况下提供动力，那么那些设备可能更便宜，也更环保。”

报道称，这种电池的保质期约为4个月，能够提供最多两天的电力。高阳说，它们还没有完全做好应用的准备，对于大多数的实际用途，它们需要提供大得多的电力，而这是他和同事们目前正在研究的问题。他说，通过叠加将几个纸电池串联起来可能有帮助。

（2018-08-21 14:21:29）

【延伸阅读】南开大学有机太阳能电池研究获新突破 刷新世界文献记录

新华社天津8月10日电（张建新 吴军辉）南开大学陈永胜教授团队在有机太阳能电池研究领域获重大突破，他们设计、制备的具有高效、宽光谱吸收特性的叠层有机太阳能电池材料和器件，实现了17.3%的光电转化效率，刷新了文献报道的有机/高分子太阳能电池能量转化效率的世界纪录。

这一成果让有机太阳能电池距离产业化更近一步。10日，相关论文在线发表于国际学术期刊《科学》上。

有机太阳能电池是解决环境污染、能源危机的有效途径之一，其在质轻、柔软、半透明、可大面积低成本印刷、环境友好等方面远优于传统太阳能电池，被认为是具有重大产业前景的新一代绿色能源技术。然而，如何提高光电转换效率始终困扰着各国科学家，也直接决定着有机太阳能电池能否走出实验室、走进人类生产生活。

近年来，有机太阳能电池研究迅猛发展，实现了14%－15%的光电转化效率，但仍落后于其他以无机材料（如硅）为主的太阳能电池。“主要由于有机高分子材料本身较低的载流子迁移率限制了活性层厚度，因此太阳光不能够获得有效利用。”陈永胜说，叠层太阳能电池不仅可以克服上述难题，还可以充分发挥有机和高分子材料结构和性质优良的可调性特征，通过叠层电池中前后电池里活性材料互补的光吸收，更有效地利用太阳光，从而实现更高的能量转换效率。

陈永胜教授团队与中科院国家纳米科学中心丁黎明教授、华南理工大学叶轩立教授研究团队合作，利用半经验模型，从理论上预测了有机太阳能电池的最高效率（20%以上）和理想活性层材料的参数要求。在此基础上，他们以在可见光区域和近红外区域具有良好互补吸收的两种材料分别作为前电池和后电池的活性层材料，采用成本低廉与工业化生产兼容的溶液加工方法，制备了一种高效的有机太阳能器件，获得了17.3%的验证效率。

研究人员介绍，依据该工作提出的模型和设计原理，结合有机高分子材料结构的多样性和可调性，通过对材料和器件的进一步优化，非常有望获得和无机材料类似的能量转化效率，从而为有机太阳能电池的产业化提供有力技术支撑。

（2018-08-10 09:57:17）

【延伸阅读】我国科学家率先用稻壳制备出铅炭电池

新华社长春8月4日电（记者孟含琪、张博宇）记者从吉林大学了解到，吉林大学化学学院林海波团队在国际上率先用稻壳制备成高性能的电池级碳材料，并用这种材料开发出高性价比的铅炭电池，其性能达到国际先进水平。日前，该科研成果已建成百吨级超级电容炭和千吨级电池碳生产线。

铅酸电池是应用最为广泛的蓄电池之一。2005年，科学家将铅酸电池和超级电容器结合，发明了超级电池（铅炭电池），相较于传统铅酸电池，其性能指标显著提高。铅炭电池被称为新一代铅酸电池，是当前国际铅酸电池领域的研究热点。

林海波介绍，稻壳中含有二氧化硅与碳元素，将二氧化硅除去后可以形成多孔炭，再经进一步活化，就变成极有应用价值的活性炭材料。“这种活性炭拥有大孔、介孔、微孔的多级孔道结构，具有优异的电化学性能。”他说，只有稻壳能带来这样奇妙的效果，其他比如椰壳、棕榈壳等经过处理后获得的碳材料就没有这种多级孔道结构。

经过10余年努力，团队攻克了生物质稻壳基电容炭的绿色制备工艺、稻壳基电池碳添加剂以及铅炭电池负极等关键技术，开发出高性价比的铅炭电池。相较于普通铅酸电池，铅炭电池的循环寿命提高6倍、充电速度提高8倍、放电功率提高3倍，同时具有成本低的优势。

该铅炭电池已经通过国家化学电源产品质量监督检验中心第三方权威机构的测试。该成果已经在国际核心期刊上发表论文50多篇，申请发明专利20多项。

该项成果实现了稻壳基电池碳材料、铅炭电池以及产品应用的完整产业链，主要用于汽车启停电源、汽车混合动力以及储能领域。

（2018-08-04 10:22:25）