Thursday, November 15MM Thailand

โลกไปไกลแบตเตอรี่ Lithium-Ion ผลิตด้วย 3D Printing ได้แล้ว

128 Views

การผลิตแบตเตอรี่จะเปลี่ยนไปอย่างชัดเจน! ด้วยเทคโนโลยีใหม่ที่ทำให้สามารถผลิตแบตเตอรี่ต่าง ๆ ได้โดยไม่จำกัดรูปแบบอีกต่อไปเปิดโอกาสสำหรับการพัฒนารูปทรงให้มีความเหมาะสมกับการใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

โลกไปไกลแบตเตอรี่ Lithium-Ion ผลิตด้วย 3D Printing ได้แล้ว
Credit: American Chemical Society

อุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าส่วนใหญ่ที่สามารถพกพาได้ เช่น สมาร์ทโฟน คอมพิวเตอร์พกพา รวมถึงยานยนต์ไฟฟ้าล้วนแล้วแต่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ Lithium-Ion ทั้งสิ้น ในปัจจุบันผู้ผลิตต้องออกแบบอุปกรณ์ให้สอดรับกับขนาดและรูปร่างของแบตเตอรี่ที่วางขายกันทั่วไป แต่ด้วยกรรมวิธีผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติ เปิดโอกาสให้ผลิตแบตเตอรี่ในรูปทรงใดก็ได้

โดยทั่วไปแล้วแบตเตอรี่ Lithium-Ion ในตลาดมักเป็นรูปทรงกระบอกหรือเป็นก้อนสี่เหลี่ยม ทำให้การออกแบบเครื่องมือต่าง ๆ ต้องคำนึงถึงรูปทรงแบตเตอรี่ที่ใช้กลายเป็นข้อจำกัดสำหรับการออกแบบ แต่ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ ที่สามารถผลิตชิ้นงานได้ทั้งชิ้นกลายเป็นจุดเปลี่ยนที่สำคัญ สำหรับการผลิตแบตเตอรี่นั้นปัญหาสำคัญ คือ Polymer ที่ใช้กับการพิมพ์ 3 มิติ เช่น Poly(Lactic Acid) หรือ PLA ไม่ได้มีคุณสมบัติเหนี่ยวนำ Ion นั่นเอง

นักวิจัยจึงได้เพิ่มความสามารถในการเหนี่ยวนำ Ion ให้กับ PLA ด้วยการผสมสารละลาย Electrolyte นอกจากนี้ยังเพิ่มความสามารถในการเหนี่ยวนำไฟฟ้าด้วยการใช้ Graphene หรือกำแพง Carbon Nanotube  หลายชั้นใน Anode และ Cathode โดยนักวิจัยไดผลิตกำไลข้อมือ LED ที่มีแบตเตอรี่ Lithium-Ion ภายในซึ่งสามารถส่องสว่างได้กว่า 60 วินาที ซึ่งในตอนนี้แบตเตอรี่รุ่นแรกนั้นมีความจุที่ต่ำกว่าท้องตลาดซึ่งยังไม่เหมาะสมต่อการใช้งานจริง แต่กำลังพัฒนาภายใต้แนวควาามคิดที่หลากหลาย เช่น เปลี่ยนจากการใช้งานวัตถุดิบ PLA เป็นการใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติกลุ่ม ที่สามารถพิมพ์วัสดุเนื้อเหลวได้ เช่น 3D Printable Paste ที่ใช้ผลิตเซรามิกหรือดินเหนียว


ที่มา:

  • Acs.org

Related Post

Thos
"I can't understand why people are frightened of new ideas. I'm frightened of the old ones"
John Milton Cage Jr.

A dweller of art and science, also a slave to vibe wanderlust. Interesting in wide range of research and development, for example, material improvement, IIoT, food contaminant and sonic art.