科學(xué)家研發(fā)出為未來計(jì)算機(jī)供電的3D打印液體電池

　　近日，IBM Research Zurich和蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的科學(xué)家們使用3D打印創(chuàng)建了一個(gè)微小的氧化還原液流電池，可以驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)芯片，同時(shí)冷卻他們。3D打印液體電池只有1.5毫米厚。

　　雖然高端智能手機(jī)似乎越來越大，而不是更小，但技術(shù)人員正在不斷努力使組件，特別是內(nèi)部組件盡可能緊湊。這允許將更多的功能包裝到某些硬件中，并且最終可以使單個(gè)部件更便宜地生產(chǎn)。

　　部分縮小的證據(jù)可以在瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院(蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院)和美國(guó)技術(shù)公司IBM的研究機(jī)構(gòu)IBM Research Zurich開展的令人激動(dòng)的研究項(xiàng)目中找到。這兩個(gè)研究所的研究人員使用3D打印技術(shù)開發(fā)出一種小型的氧化還原液流電池，這是同類產(chǎn)品中最小的電池，可以為未來的電腦提供電量。

　　氧化還原液流電池是一種使用溶解在液體中的兩種化學(xué)成分產(chǎn)生電力的電池。離子交換通過分離兩種化學(xué)液體的膜發(fā)生，使得電池類似于燃料電池和電化學(xué)蓄電池單元。許多液流電池是大規(guī)模建造的，并且用在諸如發(fā)電廠的固定能量?jī)?chǔ)存應(yīng)用中。然而，這些新電池只有1.5毫米厚。

　　3D打印用于構(gòu)建微小的電池，并且可能是唯一的最佳的技術(shù)，其適合于創(chuàng)建盡可能有效地供應(yīng)電解質(zhì)的系統(tǒng)，同時(shí)保持泵浦功率盡可能低。研究人員3D打印的聚合物通道系統(tǒng)由楔形通道組成，可以有效地將電解質(zhì)液體壓入多孔電極層。

　　蘇黎世研究人員說，這些微小的3D打印電池可以用于未來的計(jì)算機(jī)芯片，以便為其供電和冷卻。這是因?yàn)樵陔姵刂惺褂玫膬煞N液體具有證實(shí)的冷卻效果，以及作為功能電解質(zhì)。根據(jù)科學(xué)家解釋的那樣，芯片和電池可以交替地、逐層地堆疊，以形成一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)，防止自身過熱。

　　ETH Zurich的博士生Julian Marschewski評(píng)論說：“我們是第一批建造這種小型液流電池的人，以便將能源供應(yīng)和冷卻結(jié)合起來。”

　　雖然液流電池是令人難以置信的小，但它可以產(chǎn)生令人驚訝的電量大輸出。事實(shí)上，研究人員說，電池可能會(huì)突破記錄，因?yàn)樗科椒嚼迕纂姵乇砻娈a(chǎn)生1.4瓦特。

　　但是，盡管3D打印電池具備強(qiáng)大的雙重功能，但研究人員說，該設(shè)備還沒有準(zhǔn)備好為計(jì)算機(jī)芯片供電。在設(shè)備投入使用之前，需要進(jìn)一步優(yōu)化“行業(yè)合作伙伴”。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，電池甚至可以用于除了計(jì)算機(jī)之外的其他系統(tǒng)，例如激光器和太陽能電池。

　　據(jù)悉，科學(xué)家的研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表在能源與環(huán)境科學(xué)雜志上，并認(rèn)為“在RFCs上合理調(diào)整流體網(wǎng)絡(luò)是有效地結(jié)合電力輸送和熱管理的設(shè)備的發(fā)展關(guān)鍵”。