В России разработана новая методика для 3D-печати ключевой части топливных элементов. Технология позволяет использовать доступные бюджетные трёхмерные принтеры для создания решётчатого керамического электролита — его и применяют при изготовлении твердооксидных топливных элементов.
Эксперимент проводился с использованием недорогого 3D-принтера, основанного на микростереолитографии и ультрафиолетовом излучении, аналогичному тем, что используется в обычных офисных проекторах. В ходе исследования учёные проверили возможность создания сложного твёрдого электролита с помощью этой технологии. Они предположили, что 3D-печать позволит создавать структуры, которые оптимально взаимодействуют с топливом и окислителем в процессе работы.
Учёные также разработали новый тип «чернил» для принтера, представляющий собой пастообразный материал, содержащий цирконий и оксиды скандия или иттрия. После печати конструкций из этой пасты и последующей их обработки, они превращаются в решётчатый керамический материал, который обладает выдающейся проводимостью ионов, превосходя другие электролиты в этом отношении.
Исследователи отмечают, что данный метод позволяет быстро производить решётчатые электролиты. Для создания каждого образца требуется менее часа. Это значительно снижает стоимость и увеличивает скорость производства ключевых компонентов твердооксидных топливных элементов, позволяя им более эффективно окислять топливо, чем самые современные двигатели внутреннего сгорания.
Фото: freepik
ГОР