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日本东北大学首次3D打印质子导电膜 推动可定制化储能设备发展

 随着3D打印手艺的生长,从可穿着智能装备到自动驾驶汽车,越来越多的定制部件以更低的成本泛起在种种应用中。据外媒报道,日本东北大学(Tohoku University)的研究团队首次3D打印出质子交流膜,这是电池、电化学电容器和燃料电池中的要害部件。研究职员示意,这项功效将有助于实现可定制化固态能源装备。

 (图片泉源:TOHOKU) 

可定制形状储能装备,为相关应用提供了全新可能性,如无人机。该校研究职员Kazuyuki Iwase示意:“通过3D打印,可以凭证需求构建结构。” 

现在的3D打印制造,偏重于对最终产物功效有益的结构部件,而不是赋予部件自己以功效。 

研究职员示意:“3D打印储能装备需要有专门的功效性墨水。我们开发了一种制造工艺,并合成出功效化纳米墨水,从而能够3D打印准固态储能装备。”

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研究小组将无机二氧化硅纳米颗粒,与光固化树脂和质子传导液体夹杂在一起,并亲热关注所发生的墨水粘度。研究职员示意,之前研究出来的墨水无法举行3D打印。通过按一定比例夹杂这些因素,研究职员开发出了可用于点胶3D打印机的墨水,纵然经由紫外线照射固化,这些墨水仍能保持性能。为测试其性能,研究职员在两个碳电子电极之间加入一层打印膜,以制造可以操作的准固态电化学电容器。这是促使电子装备中发生能量储存和放电历程的要害部件。

 

研究职员示意:“由于能够自由选择用于固化的无机质料或树脂,因此我们推断这项手艺可应用于各种准固态能量转换装备。与通例制造手艺相比,对此类装备举行3D打印的能力,为质子导电装备开拓了新的可能性,好比可以调整形状以顺应其供电的装备。” 

该团队设计改善墨水配方,以实现具有更庞大形状的纯3D打印储能装备,并寻找互助同伴将其投入商用。

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