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Las baterías para el futuro se pueden imprimir en impresoras 3D

Foto: pixabay.com

La impresión 3D penetra en diversas esferas de la vida y la industria, desde la construcción hasta la bioingeniería. También se usa activamente en electrónica: las impresoras 3D ya están creando placas de circuito impreso para microchips. Sin embargo, hasta ahora nadie ha creado baterías de esta manera. Sin embargo, la investigación en esta dirección está en marcha, y recientemente, científicos de la Universidad de Michigan han propuesto varias formas de fabricar baterías con una impresora 3D.

Los investigadores presentaron sus hallazgos en el trabajo de fabricación aditiva de baterías. Algunas de las tecnologías propuestas son muy inusuales. Por ejemplo, la litografía holográfica, que permite la formación de energía utilizando la luz. El fotopolímero líquido se congela durante la irradiación, formando los objetos necesarios, en este caso, baterías de iones de litio.

En el trabajo de los científicos había un lugar para soluciones más familiares. Por lo tanto, algunas baterías pueden fabricarse con impresión de inyección de tinta e incluso impresión precipitada fundida.

Esquema de impresión 3D para electrolito sólido

Una de las ventajas de la impresión 3D sobre los métodos de producción estándar es la capacidad de crear baterías de cualquier forma. Esto aumentará la capacidad de la batería sin aumentar el tamaño.

Ahora es posible imprimir baterías, pero en la etapa actual no es rentable. Las baterías de iones de litio ya son caras debido a tierras raras, y si también utiliza la impresión 3D, los equipos que valen millones de dólares y los materiales caros aumentarán significativamente el precio de dichas baterías. Para el espacio y la aviación, esto puede estar justificado, pero para los automóviles es más fácil usar baterías a la antigua usanza.

Cuando se les preguntó cuándo la impresión 3D será lo suficientemente barata como para producir baterías, los expertos respondieron lo siguiente:

Depende más de los fabricantes de impresoras. La tecnología de impresión de metal (SLM) implica la cocción con láser en argón. No pones tal cosa en casa.

Desafortunadamente, ninguna de las tecnologías enumeradas ha alcanzado la implementación comercial. Las dificultades surgen debido a la heterogeneidad de la estructura de la batería, la presencia de diferentes partes en ella. También se necesitan condiciones especiales de fabricación: por ejemplo, la impresión 3D de baterías de iones de litio requiere una ausencia total de humedad y oxígeno.

Pero hay buenas noticias. Según el documento, la impresión 3D aumentará el área de los electrodos, lo que mejorará la calidad de la batería. Solo queda aprender cómo hacer que estos electrodos sean lo suficientemente fuertes como para usarlos en baterías.

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