Vehículos eléctricos y la mayoría de dispositivos electrónicos. como teléfonos celulares y computadoras portátiles, funcionan con baterías de iones de litio. Hasta ahora, Los fabricantes han tenido que diseñar sus dispositivos con el tamaño y la forma de las baterías disponibles comercialmente. Pero los investigadores han desarrollado un nuevo método para imprimir baterías de iones de litio en 3D en prácticamente cualquier forma. Informan sus resultados en Materiales de energía aplicada ACS .

La mayoría de las baterías de iones de litio del mercado vienen en formas cilíndricas o rectangulares. Por lo tanto, cuando un fabricante diseña un producto, como un teléfono celular, debe dedicar un cierto tamaño y forma a la batería, lo que podría desperdiciar espacio y limitar las opciones de diseño. Teóricamente Las tecnologías de impresión 3-D pueden fabricar un dispositivo completo, incluyendo la batería y los componentes estructurales y electrónicos, en casi cualquier forma. Sin embargo, los polímeros utilizados para la impresión 3D, como poli (ácido láctico) (PLA), no son conductores iónicos, creando un gran obstáculo para las baterías de impresión. Christopher Reyes, Benjamin Wiley y sus colegas querían desarrollar un proceso para imprimir baterías completas de iones de litio con una impresora 3D de bajo costo.

Los investigadores aumentaron la conductividad iónica del PLA al infundirlo con una solución de electrolitos. Además, aumentaron la conductividad eléctrica de la batería incorporando grafeno o nanotubos de carbono de paredes múltiples en el ánodo o cátodo, respectivamente. Para demostrar el potencial de la batería, el equipo imprimió en 3D un brazalete LED con una batería de iones de litio integrada. La batería del brazalete podría alimentar un LED verde durante unos 60 segundos. Según los investigadores, la capacidad de la batería impresa en 3D de primera generación es aproximadamente dos órdenes de magnitud menor que la de las baterías comerciales, que es demasiado bajo para un uso práctico. Sin embargo, dicen que tienen varias ideas para aumentar la capacidad, como reemplazar los materiales basados ​​en PLA con pastas imprimibles en 3-D.