中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：克萊姆森大學(xué)的研究人員正在研究一種新的3D打印技術(shù)，該技術(shù)涉及快速激光加工，以創(chuàng)建“質(zhì)子陶瓷電解槽堆疊”，將電能轉(zhuǎn)化為氫氣，作為儲(chǔ)存能量的一種方式。
電解槽可用作汽車中的燃料源或存儲(chǔ)太陽能和風(fēng)能產(chǎn)生的能量。新的激光3D打印技術(shù)將減少制造高度壓縮電解槽的成本和時(shí)間。建華“Joshua”Tong，材料科學(xué)與工程副教授，以160萬美元從美國能源部能源效率和可再生能源辦公室領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)研究。這項(xiàng)新技術(shù)不僅可以將制氫成本降低一半，而且還可以將器件尺寸減小一個(gè)數(shù)量級(jí)。 “我們的成功意味著我們可以提供可持續(xù)的清潔能源，”Tong說。 “這是非常棒的部分。我們正在將3D打印提升到一個(gè)新的水平?！?
建華“Joshua”Tong，左，博士。學(xué)生Shenglong Mu在他們的Sirrine Hall實(shí)驗(yàn)室工作
在Tong的項(xiàng)目中，最大的挑戰(zhàn)之一是弄清楚如何經(jīng)濟(jì)高效地用陶瓷進(jìn)行印刷。當(dāng)常規(guī)制造時(shí)，陶瓷必須在高溫爐中燒結(jié)，通常持續(xù)數(shù)小時(shí)。另外，不同類型的陶瓷需要在不同溫度下燒結(jié)。
此外，電解槽需要四種不同類型的陶瓷，這使得燒結(jié)成為挑戰(zhàn)。然而，研究人員開發(fā)出一種3D打印機(jī)，可以放下一層陶瓷，同時(shí)激光燒結(jié)它，無需使用熔爐。該技術(shù)將允許用戶在不使用爐子的情況下3D打印由四種不同類型的陶瓷制成的電解器。它類似于制作具有許多層的蛋糕并且每層具有不同的風(fēng)味。
該技術(shù)可應(yīng)用于3D打印其他類型的陶瓷產(chǎn)品，包括電池和太陽能電池，或高密度電池，允許智能手機(jī)一次保持充電幾天。此外，該技術(shù)可以打開3D打印到新產(chǎn)品和隨之而來的所有優(yōu)勢。 “例如，汽車燃料電池組的設(shè)計(jì)可以通過電子郵件發(fā)送到數(shù)千英里之外的工廠，并且可以在幾小時(shí)內(nèi)打印，而不是等待數(shù)天的交付，”Tong說。
該部門主席Rajendra Bordia表示，該研究增強(qiáng)了克萊姆森幫助創(chuàng)造更可持續(xù)的能源轉(zhuǎn)換方式的努力?！安牧峡茖W(xué)與工程系的獨(dú)特定位是在利用電解技術(shù)為可再生能源運(yùn)輸創(chuàng)造能源方面發(fā)揮主導(dǎo)作用，”他說。 “從事這個(gè)項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì)代表了相關(guān)領(lǐng)域的世界級(jí)專業(yè)知識(shí)，包括用于能量轉(zhuǎn)換，激光加工，增材制造和陶瓷加工的陶瓷材料和設(shè)備?！?
