Les appareils électroniques doivent généralement être fabriqués avec les batteries rectangulaires ou cylindriques existantes à l’esprit – mais quel produit pourrait être imaginer si ce n’était pas le cas ? Les scientifiques ont récemment créé une preuve de concept pour des batteries imprimées en 3D, ouvrant la voie à des batteries pratiques pouvant être fabriquées dans n’importe quelle forme.
Travaillant avec des collègues de la Texas State University, une équipe dirigée par Benjamin Wiley de l’Université Duke et Christopher Reyes ont fabriqué les batteries lithium-ion à partir d’acide polylactique (PLA) à l’aide d’une imprimante 3D peu coûteuse.
Normalement, le PLA ne devrait pas fonctionner dans ce but, car ce n’est pas un conducteur ionique. Pour remédier à ce problème, les scientifiques ont renforcé la conductivité du polymère en le perfusant avec une solution électrolytique à base de méthylcarbonate, d’éthyle, de propylène et de perchlorate de lithium. En outre, afin d’augmenter davantage la conductivité, ils ont utilisé du graphène dans l’anode de la batterie et des nanotubes de carbone dans sa cathode, par opposition à des matériaux plus traditionnels tels que le graphite.
L’équipe a réussi à imprimer en 3D une pile bouton fonctionnelle, ainsi qu’une pile intégrée dans un bracelet muni de diodes électroluminescentes, ce dernier étant capable d’éclairer la diode pendant environ 60 secondes.
Bien que de telles performances ne soient pas suffisantes pour une utilisation pratique, les scientifiques étudient actuellement des approches pour augmenter la capacité des batteries. Celles-ci pourraient inclure l’utilisation de pâtes imprimables en 3D sur mesure, au lieu du PLA amélioré.
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsaem.8b00885
