科學(xué)家用改裝的噴墨打印機(jī)3D打印燃料電池

日前，丹麥技術(shù)大學(xué)（DTU）研究能源轉(zhuǎn)換的科學(xué)家把一臺(tái)普通的惠普噴墨打印機(jī)改裝一臺(tái)成能夠3D打印廉價(jià)燃料電池的打印機(jī)，這種方式制造的燃料電池比用傳統(tǒng)的流延法制造的質(zhì)量更好。

在過(guò)去二十年中，固體氧化物燃料電池（SOFC）獲得了越來(lái)越多的關(guān)注，因?yàn)槠湫�率高、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好、燃料獲得方便和對(duì)環(huán)境影響小。但是傳統(tǒng)上制造廉價(jià)、高效、可靠的燃料電池的工藝十分復(fù)雜。

據(jù)了解，DTU的研究人員使用一臺(tái)改裝后的惠普1000噴墨打印機(jī)（價(jià)格數(shù)百人民幣）打印出具有超強(qiáng)性能的燃料電池。

“我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種便宜的創(chuàng)新技術(shù)，能夠用一臺(tái)噴墨打印機(jī)打印出陶瓷薄膜（≈1μm），并在上面制造一層連續(xù)且致密的1.2微米氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯層，因此改進(jìn)了燃料電池的性能。這個(gè)工藝應(yīng)用范圍很廣，適用于其他眾多材料涉及到薄層的應(yīng)用。”DTU能量轉(zhuǎn)換的開(kāi)發(fā)工程師Christophe Gadea解釋說(shuō)。

“噴墨打印比較容易遺漏某些像素，從而導(dǎo)致在電解質(zhì)的泄露和性能的降低。但這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)多打印幾層來(lái)解決，在大大提高電池效率的同時(shí)，仍然保持總厚度小于10μm�！�

“在不遠(yuǎn)的將來(lái)，研究對(duì)油墨的改良、打印更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和優(yōu)化最終工藝，以提高打印層特性，諸如基底覆蓋和表面輪廓等。” Gadea說(shuō)。

在未來(lái)，3D打印的燃料電池可能是廉價(jià)而有效的，足以廣泛取代傳統(tǒng)的發(fā)電方式，如燃煤發(fā)電或水力發(fā)電。