Wetenschappers van de Manchester Metropolitan University in Engeland claimen dat het 3D-printen van ESS-batterijen met gebruik van grafeen-inkt, zorgt voor batterijen die langer meegaan en een grotere opslagcapaciteit hebben. De universiteit liet recentelijk weten dat het deze technologie verder gaat onderzoeken in de aankomende 3,5 jaar. Het ontving daarvoor een investering van 500,000 pond van de Engineering and Physical Sciences Research Council van Engeland.
Grafeen
Grafeen stond al bekend om zijn uitmuntende geleidende eigenschappen; die zijn tot vier keer hoger dan die van koper. Dit kan betekenen dat het de efficiëntie van energieopslag een flinke boost kan geven. Het probleem met grafeen is echter dat het onvoldoende elektromagnetische kracht bevat om zich te hechten aan andere materialen. Een ander probleem met grafeen is dat het slechts één koolstofatoom dik is, wat resulteert in geleidingsproblemen.
Het onderzoeksteam heeft daar wellicht een oplossing voor gevonden. Door middel van 3D-printen is het namelijk mogelijk om meerdere lagen grafeen op elkaar te printen, waardoor de geleidingsproblemen omzeild kunnen worden.
Energieopslag
“Energy Storage Systems zijn essentieel in het opwekken van schone energie en het aanpakken van klimaatsverandering”, zegt Craig Banks, onderzoeker aan de Engelse universiteit, in een persbericht. “De huidige lithium en natrium batterijen zijn veelbelovend. Met dit onderzoek hopen we de voordelen van grafeen toe te passen op deze batterijen om ze nog efficiënter te maken.”
3D-printen gaat hier een belangrijke rol in spelen, weet Banks: “Naast de keuze van materiaal, is de algemene architectuur van Energy Storage Systems essentieel. Dit kan verbeterd worden door het gebruik van 3D-structuren.”
“We proberen een geleidende inkt te creëren die de voordelen van grafeen combineert met het gemak van 3D-printen”, besluit Banks. “Als dat lukt, kunnen we structuren gaan printen die gunstig zijn voor batterijen en de prestaties verbeteren.”