彼得大帝圣彼得堡工业大学的科学家正在开发一种用喷墨打印机打印微型锂离子电池电极的技术。正在进行的研究可能有助于为生物传感器、可穿戴电子设备和其他微型设备创造电源。研究结果发表在能源技术上，这是领先的科学期刊之一.这项研究得到了SPbPU国家技术倡议中心和两项俄罗斯科学基金的资助。

传统技术生产的锂离子电池能量密度高，这意味着它们可以在小体积内储存大量锂离子电池。由于这一特性，它们经常被用于微型设备，如智能手表、手写笔等。如今这个领域的进展已经到了技术极限，进一步缩小规模是一个挑战。因此，技术的发展需要制造电池的新方法。其他可能的解决方案包括集成电路生产中使用的方法和具有高性能优势的各种印刷方法。

为了印刷具有给定特性的电极，需要选择合成条件、印刷溶液的组成和粘度以及印刷参数(例如，液滴之间的距离和施加的层数)。对于来自不同科学领域的专家来说，这是一项具有挑战性的任务。与传统工艺生产的电极相比，喷墨印刷制造的电极不能提供足够高的能量密度。观察到的差异是由于各种材料的使用以及所制造电极的参数-活性层的密度、活性材料的比例等。

“为了减少能量密度的差异，我们建议使用基于锂和锰的有前途的化合物来富集阴极材料并增加容量。”彼得圣彼得堡工业大学国家技术倡议(NTI)先进制造技术中心“新材料与结构合成实验室”首席研究员马克西莫夫说。“我们已经证明了使用这种材料通过喷墨打印制造电极的可能性。我们还发现，印刷电极中材料的能量强度接近于传统工艺制造的电极。”

利用合成的活性阴极材料，科学家们制备了稳定的胶体溶液，并优化了喷墨打印的流变参数。他们选择了印刷电极的条件，并研究了印刷电极的电化学性能，证实了使用该技术的前景和阴极材料的选择。很快，科学家们计划进行研究，进一步提高印刷电极和锂离子电池原型的能量强度。

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