机械工程学报

作者：鲁中良, 李坚, 李赛, 苗恺, 娄晓杰, 李涤尘

单位：1. 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室 西安 710049;2. 西安交通大学前沿科学技术研究院 西安 710054

关键词：3D打印,锂离子电池,石墨烯,超厚电极；

基金：国家自然科学基金资助项目（51775418）。

锂离子电池因其较高的能量密度、稳定的放电平台和安全的使用环境被广泛应用于航空航天、汽车、可穿戴柔性设备等领域。目前锂离子电池的研究主要集中在薄电极（<50 μm）的设计制造，其较低的单位面积负载（<5 mg·cm-2）严重制约了面积比容量。因此厚电极的制造（100~500 μm）将成为未来高比能量电池的研究热点。3D打印技术因其可定制化成型复杂电极结构的优势，在厚电极制造领域具有广泛的应用前景。综述了3D打印成型工艺在石墨烯基三维厚电极领域的研究进展，分析了相应3D打印工艺的成型特点（墨水性能、成型精度、适用范围）和工艺难点，展望了石墨烯基三维厚电极3D打印的发展趋势，提出了基于凝胶电解质的全电池成型工艺，为新一代高性能锂离子电池的研制提供新思路。

来源：2021年第23期

《机械工程学报》期刊编辑部

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