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东莞市米笑新材料科技有限公司成立于2013年，位于制造业之都东莞市常平镇。公司拥有强大的独立开发、设计和生产能力，生产非标精密异形定制加工等产品。
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3D打印可以优化电化学反应器的通电极。
发布时间:
2024-12-27
可再生能源的需求很高，就像明日之星。如何优化可再生能源的效率，3D 打印作为一种可行且通用的“快速通道方法”在循环电极中发挥着重要作用，并且是最大化反应器性能的一种方式！劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的科学家和工程师使用 3D 打印电极（FTEs）将 CO2 和其他分子转化为良好电化学反应器的核心组件。
可再生能源的需求很高，就像明天的明星。如何优化可再生能源的效率，3D 打印作为一种可行且通用的“快速通道方法”在循环电极中发挥着重要作用，并且是最大化反应器性能的一种方式！劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的科学家和工程师使用 3D 打印电极（FTEs）将二氧化碳和其他分子转化为良好电化学反应器的核心组件。
劳伦斯利弗莫尔国家实验室的工程师从石墨烯气凝胶中获得了 3D 打印的流动电极 FTEs，这些多孔电极负责反应器中的反应。通过 3D 打印，研究人员证明他们可以“缩放”流动，大大改善液体或气体反应物通过电极和反应表面的质量传递。
论文的主要作者，LLNL 工程师维克多·贝克表示：“我们正在探索使用三维反应器来准确控制局部反应环境。新的高性能电极将是下一代电化学反应器架构的重要组成部分。我们可以利用 3D 打印对电极结构的控制功能来设计局部流动，形成复杂的惯性流动模式，并提高反应器性能。”通过 3D 打印，研究人员证明通过控制电极的流道几何形状，可以优化电化学反应，同时在很大程度上弥补传统 FTE 的不足。传统上，“无序”的介质，如基于碳纤维的泡沫或毡，难以控制微观结构。合著者斯韦莎·钱德拉塞卡兰说：“通过 3D 打印先进材料如碳气凝胶，可以在这些材料中构建大孔网络，而不会损害导电性和表面积等物理特性。”
团队展示了通过墨水直接书写方法，晶体结构中的质量传递比以前的 3D 打印提高了 1-2 个数量级，并实现了与传统材料相当的性能。研究人员建议，增加 FTE 流速将为解决能源危机提供一个有吸引力的选择，因为电化学反应器的商业可行性和多功能性取决于实现大质量传递。提高 3D 打印电极的性能和可预测性也使它们适合用于高效电化学转换器中的放大反应器。合著者安娜·伊万诺夫斯卡娅说：“工程师将能够设计和制造针对特定过程优化的结构。随着制造技术的发展，3D 打印电极可能会取代传统液体和气体型反应器的无序电极。”
LLNL 的科学家和工程师目前正在探索在一系列应用中使用电化学反应器，包括将二氧化碳转化为有用的燃料和聚合物，以及电化学能量存储，以进一步利用无碳的可再生资源进行发电。通过使用光聚合 3D 打印技术，如表面投影微立体光刻和双光子光刻，可以以高分辨率生产更坚固的电极和反应器组件。团队还将利用其性能计算来设计高性能结构，并继续在大型复杂反应器和全电化学电池中部署 3D 打印电极。
来源：使用具有周期性晶格结构的 3D 打印多孔流动电极增强的惯性质量传输，《美国国家科学院院刊》（2021）。
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