美國西北大學利用3D打印技術制造燃料電池

美國西北大學研發出利用3D 打印機制造燃料電池的技術。3D 打印技術有望開創一種快速便捷的燃料電池生產方式，促進燃料電池設計及技術的革新。

美國西北大學材料科學與工程學院副教授Ramille Shah 在其實驗室首次成功利用3D 打印機打印出固體氧化物燃料電池的一些獨立組件，如陰極、陽極、電解質及內部連接件。打印機所采用的“墨水”為70%～90%的陶瓷顆粒物、粘結劑以及一些具有特定揮發速率的溶劑。打印電解質所采用的墨水由釔穩定氧化鋯顆粒組成，而陽極是釔穩定氧化鋯顆粒與氧化鎳的混合物。

打印機噴出的墨水中含有強揮發性溶劑，可以快速蒸發，這樣墨水便能迅速從液態變為固態從而成型。如果采用揮發性較弱的溶劑，則可以確保打印出來的線條在連續噴涂時，既能保持其應有的外形，又可使噴射出來的墨水較好地與之融合形成整塊的元件。整個打印過程均在室溫下操作，但打印完成后的完整元件必須像制作陶瓷花瓶一

樣在1250℃的高溫下進行煅燒，從而使其更平滑致密。為使打印出來的燃料電池各個部件以相同的速率收縮，研究人員將不同墨水之間的組分進行糅合，并向其中某些層面加入了鐵氧化物。

科學家認為，利用3D 打印技術生產標準化的燃料電池具有傳統工藝無可比擬的便捷性，徹底免去了后組裝的步驟，同時還可生產一些設計結構獨特的新產品。