能源研发突破,3D打印陶瓷燃料电池

来源: 发布日期:2014-12-11 280

 

近日,美国西北大学的研究人员开发出了一种3D打印陶瓷燃料电池技术。这是一种通过高温电化学方法产生电力的设备。虽然它仍然依靠燃料,但比内燃机更加清洁有效率。世界上很多公司都投入了大量资源进行研发,结合进3D打印的研发有望实现新的突破。

本周在波士顿举行的材料研究学会秋季会议上,西北大学的材料科学与工程助理教授Ramille Shah介绍了这种新的生产方法。他们已经开发出一种“墨水”,这种墨水可以用来制造氧化物型燃料电池的各个部件:阴极、阳极、电解质和连接件。而这些都是靠一种混合型的线材来实现的:该线材的70%到90%由陶瓷粒子组成,而其余则是由一种粘合剂和一种由各种溶剂组成的混合溶剂组成。在3D打印期间,由于各种溶剂的挥发速度不同,从而产生独特的凝固过程。其中最不稳定熔剂几乎瞬间蒸发,形成打印对象的半固体状态,但仍然能够与它上面的打印层连接在一起。根据成份的不同,该混合物的表现会略有不同。打印本身可以在室温下进行,尽管这种特殊陶瓷确实需要被加热到1250℃,使之变成固体和稠密的形状,些颗粒根据打印结构紧密地排列在一起。



3D打印的陶瓷燃料电池

西北大学的研究人员预期,这种3D打印方法可以用于开发出一种非常简单的燃料电池制造工艺。它甚至可以制成各种独特的形状,比如可以卷起来或折叠成各种特定形状的平板。

不过,据三迪时空了解,这种3D打印的燃料电池真正具备商业化的可能性还需要更多的研究,但是3D打印在这一过程中的推力是不容忽视的。