האם אתה מחפש ספק מכונות עיבוד cnc מדויק בסין? PTJ יש יותר מ 10 שנות ניסיון מקצועי בכרסום CNC / 5 צירים וסיבובי עיבוד CNC וביצוע שוויצרי כדי להתאים לכל הצרכים שלך. קבל הצעת מחיר מיידית: [email protected]

הכנת הדפסת תלת מימד של קצף גרפיט

הכנת הדפסת תלת מימד של קצף גרפיט

על מנת להשיג התקני אחסון אנרגיה יעילים, הדפסת תלת מימד נמצאת בשימוש נרחב בתחום האלקטרוכימי. לאחרונה, התוצאות החדשות של שיתוף הפעולה בין צוות האוניברסיטה הפוליטכנית נורת'ווסטרן ומעבדת הייצור התוסף של האוניברסיטה הלאומית של סינגפור היוו השראה לתעשייה.

הצוות המשותף השתמש בעיבוד אור דיגיטלי (DLP) ובתצהיר כימי (CVD) בשתי טכנולוגיות תעשייתיות מודרניות כדי לפתח קצף גרפיט חלול תלת-ממדי ייחודי (HGF), בעל מבנה נקבובי תקופתי ותכונות מכניות טובות, והצליח בחוזק מכני גבוה. ויכולת טעינת חומרים פעילים גבוהה במיוחד של האלקטרודה מתממשת. מאמר התוצאה פורסם ב"מחקר".

"הישג זה לא רק מספק שיטה חדשה להכנת חומרי אלקטרודה בעלי חוזק מכני ותכונות אלקטרוכימיות מצוינות, אלא גם מספק נתיב חדש ליישום בקנה מידה גדול של ציוד מתקדם לאחסון אנרגיה." מחבר המאמר המקביל, האקדמיה הסינית למדעים, הואנג ווי, אקדמאי ומדען ראשי של מרכז המדע הגמיש האלקטרוניקה של האוניברסיטה הפוליטכנית הצפון-מערבית, סיפר ל-China Science Daily.

הופעה פתאומית

עם ההתפתחות המהירה של החברה, הביקוש של אנשים לאנרגיה ממשיך לעלות, בתקווה למצוא אנרגיה ירוקה מתחדשת. הדפסת תלת מימד יכולה להשיג אב טיפוס מהיר ועלות נמוכה יחסית, ולכן היא משכה תשומת לב רחבה. בשנים האחרונות, היה הרבה מחקר באמצעות הדפסת תלת מימד ליצירת אלקטרודות/התקנים להמרת אנרגיה אלקטרוכימית ואחסון. מומחים עשו התקדמות ניכרת בתחום זה, אך יש עדיין אתגרים וחסרונות רבים שצריך לפתור. מאז 3, צוות האוניברסיטה הפוליטכנית נורת'ווסטרן מחויב לפתח אלקטרודות חדשות מודפסות בתלת מימד עם דיוק גבוה יותר ועיצוב מבני ייחודי.

"מאז הקמתו, הצוות נאבק להשיג התאמה אישית ותיעוש של אלקטרודות בעלות ביצועים גבוהים באמצעות טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית. על ידי בחירה בטכנולוגיות הדפסה שונות, עיצובים מבניים וחומרי הדפסה כדי להשיג התאמה אישית מגוונת של חומרי האלקטרודות". לדברי גואן קאו, המחבר המקביל של המאמר ופרופסור במכון לאלקטרוניקה גמישה של האוניברסיטה הפוליטכנית הצפון-מערבית.

נכון לעכשיו, מכיוון שאלקטרודות להדפסה תלת-ממדית יכולות לספק יכולת טעינת חומר פעילה גבוהה יותר להשגת צפיפות אנרגיה וצפיפות הספק גבוהות יותר, טכנולוגיית הדפסת תלת-ממד בתחום אחסון האנרגיה כולל סוללות יוני מתכת, סוללות אוויר ממתכת וקבלי-על הופכת בהדרגה לחמה.

הכנת הדפסת תלת מימד של קצף גרפיט

טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית כוללת מודלים של פיוז'ן (FDM), הדפסת הזרקת דיו (הזרקת דיו), המסת לייזר סלקטיבית (SLM) וסטריאוליטוגרפיה (SLA) וכו'.

אלקטרודה היא רכיב שמכניס או שואב זרם בתווך מוליך. במשך שנים רבות, מדענים התאימו ללא הרף את הרכבו ואת התגובה הכימית שהוא מייצר כדי להשיג ביצועי סוללה טובים יותר. חומרי האלקטרודה הנפוצים כוללים מתכות, תחמוצות מתכת, קרבידי מתכת, סולפידים מתכת, חומרים מבוססי פחמן, פולימרים מוליכים, חומרי מסגרת אורגניים מתכת (MOFs) וחומרים מרוכבים שלהם.

ביניהם, חומרים מבוססי פחמן, כגון גרפן וננו-צינוריות פחמן (CNT), הם אחד מחומרי האלקטרודה הנפוצים ביותר עבור אלקטרודות מוליכות שקופות גמישות (FTCE), עם תכונות חשמליות, אופטיות ומכאניות מעולות. גרפן איכותי נמצא בשימוש נרחב בהכנת FTCEs בשל מוליכות חשמלית טובה, גמישות מכנית חזקה, שקיפות אופטית גבוהה ויציבות כימית טובה.

עם זאת, פרופסור דינג ג'ון, אחד ממחברי מאמר זה וראש הצוות של האוניברסיטה הלאומית של סינגפור, אמר כי לחקירה הנוכחית של היישום המעשי של טכנולוגיית הדפסת תלת מימד יש עדיין מגבלות מסוימות.

יציבות מכנית גוברת על הכל

כיום קיימות שתי שיטות עיקריות להכנת אלקטרודות סרט דק בטכנולוגיית הדפסה תלת מימדית: אקסטרוזיה והזרקת דיו. למרות שעקרונות העבודה של שתי השיטות דומים יחסית, תכונות הדיו בשימוש שונות בתכלית. עקב הביקוש הגובר לבניית אלקטרודות תלת מימדיות, הכנת חומרי אלקטרודות גרפן/גרפיט להדפסת תלת מימד מאמצת לרוב את שיטת הדפסת דיו לכתיבה ישירה (סוג אקסטרוזיה).

מכיוון שהרזולוציה של טכנולוגיה זו נמוכה ובדרך כלל גדולה מ-200 מיקרומטר, היא יכולה לממש רק כמה מבנים תלת מימדיים פשוטים כמו רשתות ומבנים בין-דיגיטליים, מה שמגביל את היישום שלה. בנוסף, עבור אריזה והובלה, התכונות המכניות של חומר הפחמן התלת-ממדי הזה הן גם הכרחיות, אך מחקרים קודמים הקדישו תשומת לב מועטה.

איזה סוג של אלקטרודה מבטיח יותר ויכול להביא תכונות מכניות ואלקטרוכימיות מצוינות?

"הפיתוח של סוג חדש של אלקטרודה מודפסת בתלת מימד עם דיוק גבוה יותר ועיצוב מבני ייחודי יהיה מבטיח מאוד." אמר גואן קאו. בעזרת DLP ו-CVD, הצוות עיצב HGF קל משקל עם מבנה פשוט ונקבוביות טובה. "חישובי אלמנטים סופיים ובדיקות דחיסה הוכיחו שה-HGF הנקבובי עם המבנה הנקבובי של הגוף המסתובב יכול למנוע ביעילות כשל מבני הנגרם מריכוז מתח, ובכך לשמור על יציבות המכונה." גואן קאו אמר, היציבות של המכונה מכריעה.

קצף הגרפיט מצופה עוד ביריעות ננו-MnO2, היכולות לשמש ישירות כחומרי אלקטרודה עבור קבלי-על ללא צורך בקשרים נוספים וקולטי זרם. נהנה מהמבנה הנקבובי החלול הייחודי שלו, הוא לא רק יכול להשיג עומסים איכותיים של חומרים פעילים, אלא גם בעל קיבולת שטח ונפח גבוהים משמעותית.

התוצאות של ניתוח אלמנטים סופיים אישרו כי המבנה הנקבובי הספירלי שתוכנן מראש יכול לספק אזור מתח אחיד ולהפחית את מגמת הכשל המבני הפוטנציאלי הנגרמת על ידי ריכוז מתח. תוצאות הניסוי מראות כי קצף הגרפיט המוכן יכול להשיג חוזק מכני גבוה בצפיפות חומר נמוכה יותר. כאשר משטח קצף גרפיט מכוסה בעומס גבוה במיוחד של MnO2, MnO2/HGF יכול להשיג בו זמנית שטח גבוה, נפח וקיבולת מסה ספציפית.

בנוסף, קבלי-העל הא-סימטריים המעין מוצקים שהורכבו מציגים גם תכונות מכניות ואלקטרוכימיות מצוינות. אסטרטגיה זו של חומרים נקבוביים וחזקים תלת מימדיים בעלי תכונות מכניות ואלקטרוכימיות טובות תסלול את הדרך ליישום מעשי של התקני אחסון אנרגיה מתקדמים.

עתיד וציפיות

כשדיבר על תוכניות מחקר מדעי עתידיות, אמר הואנג ווי, "בעתיד, נמשיך לחקור את נושא המחקר והפיתוח של טכנולוגיית הדפסת תלת מימד אלקטרודה רב תכליתית, פיתוח מערכות מתאימות להדפסה תלת מימדית, ומימוש הדפסה חד-שלבית של התקני אחסון אנרגיה."

"דיון בפרמטרים ובפרמטרים מבניים של תהליך ההדפסה המתאימים ביותר, קידום פיתוח הטכנולוגיה והתעשייה של התקני אחסון אנרגיה והגשמת התיעוש והתיעוש של התקני אחסון אנרגיה חדשים היא המטרה הסופית שלנו". הואנג וויי הציג עוד כי בייצור חומרי אלקטרודות במקביל, הפיתוח של התקני אחסון אנרגיה בעלי קיבולת ספציפית גבוהה והספק ספציפי גבוה תובעני יותר ויותר. במקביל, הליכי ייצור פשוטים בעלות נמוכה יכולים גם לעזור ליצרני סוללות מודפסות בתלת מימד להשיג מקום בשוק. "

אין ספק שאלקטרודות מתכת קשוחות הקשורות לתעשייה הן עדיין החומר המועדף עבור רוב מכשירי האב-טיפוס. בהשוואה לשיטות מסורתיות, חלק ממכשירי אב-טיפוס מודפסים בתלת-ממד מציגים ביצועים דומים או טובים יותר, ממבני אלקטרודה ייחודיים (לדוגמה, נקבוביות וחספוס פני השטח) ועד לעיצובי תאים אלקטרוכימיים הקשורים ליכולות ההדפסה.

עם זאת, ההבדלים בין סוגים שונים של אלקטרודות מודפסות בתלת מימד והתקנים בעלי טכנולוגיות הדפסה שונות לא נחקרו באופן שיטתי, ועדיין קיים פער גדול בידע בתחום זה. באופן דומה, הנתונים ההשוואתיים הנוכחיים על מערכות מסורתיות ומערכות תעשייתיות מוגבלים מאוד.

גורמים רשמיים מאמינים שעם אסטרטגיית הפיתוח "תוצרת סין 2025" של ארצי, טכנולוגיית הייצור תעמוד בפני הזדמנות היסטורית ענקית לשדרוג ושדרוג. טכנולוגיית הדפסת תלת מימד היא תוספת יעילה לטכנולוגיית העיבוד המסורתית, והיא טכנולוגיה אסטרטגית יצירת עידן. כיום החלו להתגבש הישגי טכנולוגיית ההדפסה התלת מימדית בתחום אגירת האנרגיה, ומגוון טכנולוגיות וחומרי הדפסה נמצאים בשימוש רציף בטכנולוגיית הדפסת תלת מימד, מה שיביא הזדמנויות לפיתוח טכנולוגיית הדפסה תלת מימדית תחום אגירת אנרגיה. "ההערכה היא שעם הפיתוח המתמשך של טכנולוגיית ההדפסה וחומרי ההדפסה, סוללות מודפסות בתלת מימד בעלות עמידות טובה, בטיחות מצוינת וצפיפות אנרגיה וצפיפות הספק גבוהות יותר, בסופו של דבר יהיו בשימוש נרחב בתחומים נוספים בעתיד." פאק אמר.

קישור למאמר זה: הכנת הדפסת תלת מימד של קצף גרפיט

הצהרה מחודשת: אם אין הוראות מיוחדות, כל המאמרים באתר זה מקוריים. אנא ציין את המקור להדפסה חוזרת: https: //www.cncmachiningptj.com/,thanks!


הכנת הדפסת תלת מימד של קצף גרפיטPTJ® מספק מגוון רחב של דיוק מותאם אישית עיבוד cnc סין שירותי.מוסמך ISO 9001:2015 &AS-9100. יצרן עיבוד שבבי בקנה מידה גדול של תיקים רפואיים, מתן עיצוב תלת מימד, אב טיפוס ושירותי משלוח גלובליים. מציע גם מארזים קשיחים, EVA חצי קשיח, מארזים תפורים רכים, פאוצ'ים ועוד עבור יצרני OEM. כל המארזים מיוצרים בהתאמה אישית לפי מפרטים עם אינסוף שילובים של חומרים, תבניות, כיסים, לולאות, רוכסנים, ידיות, לוגו ואביזרים. אפשרויות חסינות זעזועים, עמידות במים וידידותיות לסביבה. חלקים רפואיים, תגובת חירום, חלקים אלקטרוניים, תאגידים, חינוך, צבא, ביטחון, ספורט, חוצות ותעשיות בנייה. השירותים כוללים ייעוץ לקונספט של מקרה, עיצוב תלת מימד, יצירת אב טיפוס, יצירת רוטוטיפוס,קידוח CNC שירותים וייצור. ספר לנו קצת על תקציב הפרויקט שלך וזמן האספקה ​​הצפוי. אנו נתכנן איתך אסטרטגיה כדי לספק את השירותים המשתלמים ביותר כדי לעזור לך להגיע ליעד שלך, אתה מוזמן לפנות אלינו ישירות ( [email protected] ).