1/研究背景
可穿戴電子設(shè)備的快速發(fā)展顛覆了人們傳統(tǒng)的生活方式,為現(xiàn)代化生活提供了極大的便利和更多的可能性。可穿戴儲(chǔ)能器件作為柔性設(shè)備動(dòng)力供應(yīng)的重要組成部分,近些年來(lái)引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。為了滿足實(shí)際應(yīng)用的要求,可穿戴儲(chǔ)能器件必須在不同的形變(如拉伸、彎曲、扭曲和折疊)條件下保持優(yōu)秀的機(jī)械性以及電化學(xué)穩(wěn)定性。3D打印技術(shù)作為一種新興的增材制造技術(shù),可以快速準(zhǔn)確的構(gòu)建多種復(fù)雜的結(jié)構(gòu),為各種器件提供定制化服務(wù),極大程度上滿足可穿戴儲(chǔ)能器件在尺寸、結(jié)構(gòu)、性能以及一體化集成的要求。
2/ 研究?jī)?nèi)容
近期,格里菲斯大學(xué)張山青、鐘育霖教授等詳細(xì)論述了3D打印技術(shù)在可穿戴儲(chǔ)能器件領(lǐng)域的最新進(jìn)展。首先簡(jiǎn)要概述了打印技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程和工作原理,并詳細(xì)討論了可打印墨水的組成及其流體力學(xué)性質(zhì)。隨后,概括總結(jié)了優(yōu)化可穿戴儲(chǔ)能器件性能的不同策略,詳細(xì)討論了油墨組成和打印結(jié)構(gòu)以及后處理過(guò)程等因素與機(jī)械性能和電化學(xué)性能之間的關(guān)系。接著,對(duì)近期關(guān)于可穿戴儲(chǔ)能器件的不同應(yīng)用示例也做出相關(guān)回顧和總結(jié)。最后討論了當(dāng)前3D打印可穿戴儲(chǔ)能器件領(lǐng)域中未解決的問(wèn)題及所面臨的挑戰(zhàn),并結(jié)合3D打印特點(diǎn)以及未來(lái)可穿戴電子設(shè)備的需求,提出未來(lái)的3D打印儲(chǔ)能器件應(yīng)立足于打印材料的選擇、打印結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及先進(jìn)打印設(shè)備的開(kāi)發(fā)。
3/圖文解析
圖2 3D打印技術(shù)及其發(fā)展進(jìn)程回顧
圖3 油墨的基本組成和流變學(xué)性能
圖4 調(diào)控打印的幾何構(gòu)型和油墨組成優(yōu)化可穿戴儲(chǔ)能器件機(jī)械性能
圖5 調(diào)控打印結(jié)構(gòu)和后處理過(guò)程優(yōu)化可穿戴儲(chǔ)能器件電化學(xué)性能
圖6 調(diào)控油墨組成優(yōu)化可穿戴儲(chǔ)能器件電化學(xué)性能
圖7 可穿戴儲(chǔ)能器件的應(yīng)用示例
審核編輯 :李倩
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原文標(biāo)題:3D打印技術(shù)在可穿戴儲(chǔ)能器件領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)與未來(lái)發(fā)展方向
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