美国研发3D打印陶瓷燃料电池技术

3D打印可存储、导电材料的确实一直是3D打印技术进入电子行业的瓶颈。然而近来行业内呈现了一种客观的景象。3D打印可导电线材的研发、3D打印磁性可存储材料的研发以及3D打印石墨烯电池正在研发，这些都为3D打印技术更深入应用于电子行业起着至关重要的作用。日前，美国开发出一种3D打印燃料电池技术，使得陶瓷燃料电池技术成本降低。

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，颗粒根据打印结构紧密地排列在一起。

3D打印燃料电池过程中，由于挥发程度以及凝固时间不一样，3D打印材料会呈现一种半凝固状态。半凝固状态的打印对象可与打印成凝合在一起。目前该项技术正在反复实验过程中，如果研究成功有望商业化。

据了解，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。