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突破儲(chǔ)能瓶頸!森工科技多模態(tài)直寫(xiě)生物3D打印助力深圳大學(xué)增材制造研究所團(tuán)隊(duì)打造超級(jí)電容器新標(biāo)桿

發(fā)布時(shí)間:2025-02-09   瀏覽量:   分享到:

「實(shí)現(xiàn)98.2 Wh/kg超高能量密度!深圳大學(xué)增材制造研究所團(tuán)隊(duì)用3D打印解鎖儲(chǔ)能新姿勢(shì)」

       在新能源賽道狂飆的時(shí)代,深圳大學(xué)增材制造研究所團(tuán)隊(duì)用一臺(tái)國(guó)產(chǎn)生物3D打印機(jī),玩出了超級(jí)電容器的高性能!最新發(fā)表于TOP期刊《Chemical Engineering Journal》(影響因子13.4,中科院大一區(qū))的研究論文顯示,他們通過(guò)直接墨水書(shū)寫(xiě)(DIW)3D打印技術(shù),成功制備出SiOC/Bi?O?納米復(fù)合電極,并實(shí)現(xiàn)98.2 Wh/kg超高能量密度和95.55%循環(huán)穩(wěn)定性(5000次充放電不衰減)!這項(xiàng)成果三大亮點(diǎn)帶你速覽




核心突破:DIW生物3D打印讓電極「毛孔會(huì)呼吸」

傳統(tǒng)電極制造工藝難以精準(zhǔn)控制孔隙結(jié)構(gòu),而團(tuán)隊(duì)采用深圳森工科技有限公司(soongon tech)的科研級(jí)高端墨水直寫(xiě)DIW打印機(jī)AutoBio 2000(0.32mm超細(xì)噴嘴),將特制納米墨水逐層「編織」成三維多孔網(wǎng)格:

墨水黑科技:SiOC陶瓷+Bi?O?金屬氧化物按75:15:10黃金配比,搭配剪切稀化特性,實(shí)現(xiàn)高粘度穩(wěn)形+低剪切流暢擠出,打印精度達(dá)微米級(jí)!
結(jié)構(gòu)開(kāi)掛:電極內(nèi)部形成貫通微米-納米級(jí)孔隙,離子傳輸路徑縮短70%活性位點(diǎn)暴增3倍!比表面積飆至110.4 m2/g(碾壓常規(guī)電極)!


性能炸裂:秒充LED,續(xù)航翻倍不是夢(mèng)

能量王者:生物3D3D打印電極能量密度達(dá)98.2 Wh/kg(碾壓同類(lèi)產(chǎn)品30%,功率密度882.4 W/kg,15A/g大電流下仍保持59.9 Wh/kg!

實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證:串聯(lián)兩片電極即可點(diǎn)亮LED燈6分鐘,柔性設(shè)計(jì)可直接集成于可穿戴設(shè)備!(見(jiàn)圖:打印的蝴蝶/微柵格結(jié)構(gòu)驚艷亮相)

設(shè)備硬核:國(guó)產(chǎn)神器AutoBio 2000顯神通

AutoBio2000是深圳森工科技有限公司研發(fā)生產(chǎn)的多模態(tài)直寫(xiě)3D打印機(jī),采用DIW(Direct Ink Writing)技術(shù),可拓展多種打印模態(tài),適配不同漿料,支持多材料共打印的科研型3D打印機(jī)。  廣泛應(yīng)用于新能源生物醫(yī)療、組織工程、食品、藥品、高分子新材料等科研應(yīng)用場(chǎng)景。未來(lái)可在固態(tài)電池、傳感器制造等方面為新能源定制「血管級(jí)」電極網(wǎng)絡(luò)!


意義非凡:

這項(xiàng)研究不僅探索了陶瓷-金屬?gòu)?fù)合材料的打印難題,更開(kāi)創(chuàng)了「墨水配方-結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-性能優(yōu)化」全鏈條創(chuàng)新。
#3D打印 #新能源 #中國(guó)智造 #科研前沿
論文原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.159949
Asghar, A., Rashid, M. S., Saqib, M., Khan, K., Liu, Z., Liu, C., & Chen, Z*. (2025). Breaking barriers in energy storage: 3D printed SiOC/Bi2O3 nanocomposites for high-performance asymmetric supercapacitors. Chemical Engineering Journal, 159949.
? 小編銳評(píng):當(dāng)傳統(tǒng)工藝撞上增材制造,連電容器都開(kāi)始「內(nèi)卷」了!這項(xiàng)國(guó)產(chǎn)技術(shù)能否顛覆儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)?評(píng)論區(qū)說(shuō)出你的看法!

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