Chem. Rev.: 3D打印的电化学能源应用研究进展
雨辰 雨辰 2020-02-17

增材制造(也称为三维(3D)打印)在电化学领域具有巨大的应用潜力,例如,可以用于生产电极和器件,具有快速成型,和成本较低的优势。目前,3D打印技术取得了较大的突破,常见的3D打印技术包括熔融沉积建模(FDM)、喷墨打印、选择性激光熔炼(SLM)和立体印刷(SLA),这使得增材制造成为电化学领域非常理想的技术。有鉴于此,布拉格化工大学的Martin Pumera等人综述了3D打印在电化学能源应用的研究进展。

 

本文要点

1概述了3D打印用于这些电化学领域的优势和特点。然后,讨论了电极/器件的电化学性能如何受到各种3D打印技术的影响,以及如何通过后期处理技术改善3D打印电极的性能。最后,他们在讨论分析的基础上,展望了该领域的未来前景。

 

2对于OER和HER,FDM和SLM这两种3D打印技术常被用于制造电极材料。一些研究小组已用过3D打印技术制造出由碳基材料和水分解催化剂(如IrO2和MoS2)组成的电极,然而这些电极的性能仍有待进一步提升。

 

总之,研究人员对使用3D打印来制造用于电化学能量转换和存储的电极/设备进行了广泛的研究,并取得了较大的进展。然而,3D打印制造的电化学能量转换和储存的电极/器件与目前最先进的电极/器件相比还有一定的差距,实现3D打印在电化学材料制备方面的广泛应用仍有许多挑战和问题需要克服。

参考文献:

Michelle P. Browne et al. 3D Printing for Electrochemical Energy Applications. Chemical Reviews, 2020.

DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00783

https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00783


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催化;燃料电池;多孔炭材料;炭气凝胶;隔热

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