為了維持經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展，能源和環(huán)境問題變得更加突出。隨著科技爆炸式發(fā)展，人們對儲能有了更高的需求，商業(yè)化的石墨負極理論容量低，已然限制了鋰離子電池體系的能量密度提升，無法滿足現(xiàn)代社會對高比能電池的需求。鋰金屬二次電池因其比能量高，成為下一代儲能電池的熱門選擇。然而，鋰金屬電池中幾乎所有組件都面臨著實際挑戰(zhàn)，主要集中在鋰金屬負極上，包括沉積不均勻，枝晶生長、體積膨脹大和SEI膜不穩(wěn)定等，嚴重的損害了電池的安全性及循環(huán)壽命，限制著鋰金屬電池的商業(yè)應用。傳統(tǒng)鋰金屬電池制造技術在控制組件的幾何形狀和結構方面存在一些局限性，限制來電池的性能。3D打印作為一種新型制造技術，它可以無需依賴任何模板精確控制從微觀到宏觀的形狀與結構，從而提高電池的能量密度和功率密度。
近日，中南大學材料科學與工程潘安強教授圍繞“3D打印鋰金屬二次電池”主題，在國際著名期刊Energy Storage Materials上發(fā)表了題為“3D printing for rechargeable lithium metal batteries”的綜述文章，周雙博士為論文第一作者。文章結合鋰金屬二次電池所面臨困境以及3D打印鋰金屬電池的獨特優(yōu)勢，總結了目前具有代表性的3D打印技術，回顧了3D打印技術在鋰金屬電池各組件的應用進展并對3D打印鋰金屬二次電池的設計原理和實際挑戰(zhàn)進行了總結與展望。
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