克萊姆森大學開發出用于儲能的陶瓷激光3D打印技術

克萊姆森大學的研究人員正在研究一種新的3D打印技術，該技術涉及快速激光加工，以創建“質子陶瓷電解槽堆疊”，將電能轉化為氫氣，作為儲存能量的一種方式。

電解槽可用作汽車中的燃料源或存儲太陽能和風能產生的能量。新的激光3D打印技術將減少制造高度壓縮電解槽的成本和時間。建華“Joshua”Tong，材料科學與工程副教授，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導該項研究。這項新技術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數量級。

在Tong的項目中，最大的挑戰之一是弄清楚如何經濟高效地用陶瓷進行印刷。當常規制造時，陶瓷必須在高溫爐中燒結，通常持續數小時。另外，不同類型的陶瓷需要在不同溫度下燒結。

此外，電解槽需要四種不同類型的陶瓷，這使得燒結成為挑戰。然而，研究人員開發出一種3D打印機，可以放下一層陶瓷，同時激光燒結它，無需使用熔爐。該技術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味。

該技術可應用于3D打印其他類型的陶瓷產品，包括電池和太陽能電池，或高密度電池，允許智能手機一次充電保持幾天。此外，該技術可以打開3D打印到新產品和隨之而來的所有優勢。

該部門主席Rajendra Bordia表示，該研究增強了克萊姆森幫助創造更可持續的能源轉換方式的努力。