可持续能源存储解决方案开发商 Infinity Turbine 推出了一种电极制造方法,该方法结合了光纤激光热处理、3D 增材制造和激光诱导碳化。这种协同技术能够将糖和木纤维(包括竹子)等富含碳的材料直接转化为硬碳或石墨烯类结构。由此产生的 3D 打印电极将彻底改变Salgenx盐水液流电池的制造、气体处理和电催化剂应用。
Salgenx 正在开发盐水液流电池,作为安全、环保的电网级储能解决方案。通过引入 3D 打印碳电极,Infinity Turbine 可以通过提供高导电性、高表面积的电极结构来提高电池的效率。据报道,激光诱导石墨烯和定制的 3D 打印几何形状的结合可以实现更快的离子交换、更高的能量密度和更长的电池寿命,同时使用可持续的富碳材料。3D 打印电极的概念减少了制造时间和复杂性,从而通过即时 (JIT) 技术集成和降低库存成本实现更高效的电极生产。
新电极技术的主要特点:
• 激光诱导碳化:使用光纤激光器,Infinity Turbine 可以将糖等有机材料转化为类似石墨烯的碳,并通过实时按需热处理提供出色的导电性和结构完整性。• 3D 增材制造:逐层增材工艺可以创建高度定制的电极结构,具有增强的表面积和机械强度,这对于提高储能容量至关重要。• 含二氧化碳的缺氧环境:通过在充满二氧化碳的环境中执行该过程,碳化过程更加高效,可确保高纯度碳结构而无需燃烧。• 材料集成:即时制造支持快速开发和部署多种电池材料,包括金属粉末、绝缘体等。• 混合层:利用分层可用于气体处理和用作电催化剂。3D 增材层构建提供了一系列气体和液体处理功能。
这一概念还可能为电极和电催化剂研发团队以及制造业开辟一个建造 3D 机器的新行业。这一过程类似于 Telsa Gigapress,但为电池结构内的材料混合带来了协同效应。通过这一过程,阳极和阴极现在可以一起 3D 打印以制造完整的电解槽。
该技术的灵活性延伸到气体处理应用。通过利用通过该工艺创建的 3D 打印碳结构和材料层,Infinity Turbine 设想了将气体原位处理成先进材料的新可能性。这种集成可以实现更高效的碳捕获和转化系统,利用石墨烯类材料的高表面积和导电性。该概念还可以应用于电解脱盐,从海水中生产淡水。
Infinity Turbine 3D 构建概念可与先进的电催化剂技术无缝集成,从而将二氧化碳和水高效转化为有价值的碳构件。通过利用电极模块化和可扩展设计,电催化剂系统可以高效处理二氧化碳和水,以超过 99% 的效率生成高纯度产品,如甲基乙二醛 (C3) 和 2,3-呋喃二醇 (C4)。这些产品在可持续制造方面具有巨大潜力,为塑料和粘合剂等工业应用提供更安全的替代品,其中甲基乙二醛可以取代有毒的甲醛。3D 构建矩阵与电催化之间的这种协同作用可以为各种基本材料创造一种高效、环保的生产方法。
据称,Infinity Turbine 的 3D 打印碳电极技术标志着储能和电催化剂电池开发向前迈出了一步。从提高 Salgenx 盐水电池的效率到气体处理,这些碳基材料可能开启清洁、高效能源技术的新时代。通过利用糖和木纤维等可持续有机材料,Infinity Turbine 还展示了其对环保制造和可持续创新的承诺。
第八届国际碳材料大会暨产业展览会(Carbontech 2024)将于12月5-7日在上海新国际博览中心W1、W2=馆盛大举行,本届展会预计展出面积40,000m2,汇集超800家全球碳材料产业链上下游厂家。同期举办主题论坛9场,闭门研讨会1场,吸引来自金刚石、超精密加工、石墨烯、碳纳米材料、碳纤维及其复合材料、碳碳复合材料、新能源碳材料等领域超