電池百科

3D打印火力不減，依然是科技媒體的寵兒；而石墨烯，二維材料領(lǐng)域的傳奇，則承載著諸多希望。那么，當(dāng)3D打印遇上石墨烯，又會(huì)產(chǎn)生怎樣的神奇呢？下面將由田曉聰博士，為大家解讀3D打印石墨烯。

　　導(dǎo)讀：低溫是電動(dòng)汽車在我國大北方、高寒地區(qū)等地推廣的一個(gè)障礙，更是動(dòng)力電池企業(yè)的一塊心病，攻克動(dòng)力電池的耐低溫問題，一直是業(yè)內(nèi)重點(diǎn)努力的方向之一。

在最近十幾年手機(jī)的發(fā)展速度讓人驚嘆，直至今日智能手機(jī)的普及。雖然目前手機(jī)品牌眾多而且功能也是相當(dāng)強(qiáng)大，但是所有的手機(jī)都有一個(gè)短板那就是電量。手機(jī)電池的續(xù)航問題也成為了當(dāng)今手機(jī)的槽點(diǎn)之一。

　鋰離子電池是指分別用二個(gè)能可逆地嵌入與脫嵌鋰離子的化合物作為正負(fù)極構(gòu)成的二次電池，放電時(shí)，鋰原子從石墨晶體內(nèi)陽極表面電離成鋰離子和電子，并在陰極處合成鋰原子，在正負(fù)兩極之間形成電勢(shì)差從而產(chǎn)生電流，所以鋰電池的充放電都是通過化學(xué)變化實(shí)現(xiàn)的。

來自美國LawrenceLivermore國家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）和加州大學(xué)SantaCruz分校的科學(xué)家們首次使用超輕的石墨烯凝膠3D打印出超級(jí)電容，從而為產(chǎn)品設(shè)計(jì)師更加自由、不受設(shè)計(jì)限制地將高效能源存儲(chǔ)系統(tǒng)用于智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、可植入設(shè)備、電動(dòng)汽車和無線傳感器打開了大門。

鋰電池對(duì)于南方來說是非常適合使用的，南方氣溫高，所以，鋰電池的性能更能得到很好的發(fā)揮。那么有人要反問到，低溫對(duì)鋰電池的影響大嗎？

　　嚴(yán)格意義上說，鋰電池分為兩種：鋰金屬電池和鋰離子電池。這是根據(jù)鋰存在的形態(tài)來定義的，鋰金屬電池是用金屬鋰做電極，而鋰離子電池則是以離子形態(tài)存在于電極。

隨著新能源車保有量的持續(xù)增長，與規(guī)模龐大的動(dòng)力鋰電池需求伴生的將是鋰電池回收和梯次利用的行業(yè)機(jī)遇，發(fā)展動(dòng)力鋰電池回收和梯次利用產(chǎn)業(yè)，既是必須的（避免環(huán)境污染和資源浪費(fèi)），也是具有可觀經(jīng)濟(jì)性的。

雖然鋰電池生產(chǎn)工藝視不同鋰電池生產(chǎn)廠家而有一些差別，但是由于原理相同，因而主要的鋰電池生產(chǎn)工藝也是基本一致的。

鋰離子電池是一種二次電池(充電電池)，它主要依靠Li+在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌來工作。隨著能源汽車等下游產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，鋰離子電池的生產(chǎn)規(guī)模正在不斷擴(kuò)大。

分析鋰電池工作原理及組裝過程。

鋰離子電池原理及工藝流程的介紹。

　鋰離子電池的生產(chǎn)制造，是由一個(gè)個(gè)工藝步驟嚴(yán)密聯(lián)絡(luò)起來的過程。整體來說，鋰電池的生產(chǎn)包括極片制造工藝、電池組裝工藝以及最后的注液、預(yù)充、化成、老化工藝。

鋰電池生產(chǎn)過程中的安全問題。

不知道大家是否知曉，石墨烯被稱為3D打印界的超級(jí)材料，緣何獲此殊榮？一起探討探討！

2010年兩位科學(xué)家專門對(duì)石墨烯做了深入研究與分享，最終取得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。據(jù)復(fù)旦大學(xué)傳出消息，該校與新加坡國立大學(xué)研究人員合作研發(fā)，尋找全新的石墨烯高效率制備，這一技術(shù)核心將非常容易“放大”到產(chǎn)業(yè)。

2014年12月，千呼萬喚始出來《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全要求》（GB31241-2014）發(fā)布。至此，魚龍混雜的鋰電池行業(yè)，終將迎來洗牌的時(shí)刻。

　目前，市面上的3D打印主要的材料包括：塑料、金屬、陶瓷和生物材料為主。而石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀二維材料，它只有一個(gè)原子層厚度，又叫做單原子層石墨。當(dāng)這些石墨烯層按照一定的規(guī)律“堆積”起來就形成了石墨。今天小編和大家來談?wù)勈┑?D打印研究進(jìn)展。

　　鋰可以應(yīng)用在電池、陶瓷玻璃、潤滑劑、醫(yī)藥和高分子，鋁合金等多個(gè)領(lǐng)、域中。最近鋰離子電池被應(yīng)用于新能源汽車上，預(yù)計(jì)往后會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。