研究

欧盟委员会支持3D印刷清洁能源项目Cell3Ditor

Cell3Ditor项目正在开发混合喷墨/ SLA陶瓷3D打印机,用于批量生产低发射固体氧化物燃料电池(SOFC)。

作为碳基能源发电的替代方案,该项目得到了欧洲委员会燃料电池和氢联合事业(FCH JU)的支持。

在未来三年半内,委员会将支持Cell3Ditor完成其任务,开发必要的材料、机械和工艺,以创建和扩大替代能源生产循环系统。

在陶瓷机上生产的管状SOFC的3D打印演示。通过cell3ditor.eu获取图像
在陶瓷机上生产的管状SOFC的3D打印演示。通过cell3ditor.eu获取图像

利用国际专业知识

Cell3Ditor由位于西班牙巴塞罗那的加泰罗尼亚能源研究所(IREC)领导,与荷兰、瑞典、西班牙、英国、法国和丹麦的领先机构和公司进行战略合作。

在该项目中,七个合作伙伴中的每一个都会为特定发展阶段提供他们的专业知识。例如,丹麦技术大学(DTU)将有助于生产3D印刷SOFC的材料,硬件和设计。

作为一个小/中型企业,瑞典的Saan Energi AB将特别关注项目的设计元素。

其他确认的贡献者是普通席克拉格冈,普瑞斯族颗粒有限公司,Francisco Albero,S.A.,剪报燃料电池系统B.V和陶瓷3D打印机制造商3DCERAM。

Cell3Ditor的目标和合作伙伴的输入。图像通过cell3ditor.eu
Cell3Ditor的目标和合作伙伴的输入。图像通过cell3ditor.eu

在固体氧化物燃料电池

SOFC通过氧化诸如氢的燃料而产生电力。它们布置在阳极/阴极设置中就像在电池中找到的那样。

用氧气剥离其电子的氢气和氧气的过程产生了产生电力所需的巨大能量。

SOFC的平面和管状布置。图像通过artikel-presse.de
SOFC的平面和管状布置。图像通过artikel-presse.de


在Scale Sofcs可用于电动汽车,被视为当前车辆的未来

直到20世纪液体替代品被引入,固体燃料一直是火箭发动机的主要动力。通过发展,SOFCs甚至可以带来火箭燃料循环完整的循环。

为什么他们没有越早赚钱?

目前的陶瓷加工方法遵循了难以置信的复杂系列超过100个步骤,不允许设计灵活性。

该过程使得在金钱和时间上昂贵,批量生产SOFC堆叠,并且所得到的细胞包括可见的密封和线路,其可以使堆叠随时间效果较低。

利用3D打印技术,Cell3Ditor提出了一个简单的两步流程来制造单片SOFCs。

正如该项目提交给欧盟委员会的报告中所述,“除了两步(成型和烧结)制造过程明显简化,以及采用增材制造减少了废料,该项目降低了整个堆栈的组装和最终系统(如电流收集、密封剂、流体等)的实施成本。”

固体氧化物燃料电池过程的计划。通过Cell3Ditor的图像
固体氧化物燃料电池过程的计划。通过Cell3Ditor的图像

提出规格

混合喷墨/ SLA SOFC 3D打印机的当前规范,根据项目大纲, 如下面所述:

最大可打印体积–30 x 30 x 10厘米(长x宽x高)
层厚度 - 在10到250μm之间
横向分辨率 - <100μm
通过SLA和4通过喷墨印刷的多材料沉积 - 1材料
打印速度 - 每小时100+层

该团队表示,最终产品将是“一台能够制造千瓦级电堆的专用机器,将用于Cell3Ditor项目,成为大规模生产的“桌面”工厂的核心。”

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特色图片显示:在Ceramaker机器上的演示陶瓷单元3D打印。通过Cell3Ditor的图像