Fabricación de carbono poroso bajo demanda mediante sinterización selectiva por láser para el almacenamiento de...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Fabricación aditiva
• La electroquímica

Sus antecedentes:

• La fabricación de estructuras de carbono 3D complejas es desafiante y costosa.
• Los métodos actuales limitan la adopción generalizada de materiales de carbono avanzados.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método rentable y escalable para la fabricación de carbono estructurado en 3D.
• Para permitir una geometría macroscópica ajustable y texturas de poros a nanoescala.
• Para crear electrodos de carbono imprimibles en 3D para el almacenamiento de energía.

Principales métodos:

• Sinterización selectiva por láser (SLS) del precursor del polietileno (PE).
• Pasos posteriores a la impresión: enlace cruzado y pirólisis.
• Incorporación de nanopartículas de cobalto por inmersión en metales para nanocompuestos.

Principales resultados:

• Arquitecturas de carbono 3D controladas con tamaños de poros ajustables.
• Se ha demostrado la fabricación de nanocompuestos de carbono-cobalto impresos en 3D.
• Propiedades electroquímicas investigadas, que muestran un rendimiento mejorado por los efectos de capacitancia sinérgica.

Conclusiones:

• El método basado en SLS ofrece una ruta eficiente en términos de recursos para obtener carbono estructurado.
• El proceso es adaptable para crear compuestos funcionales de nanopartículas de carbono.
• Los electrodos resultantes muestran una alta capacidad de almacenamiento de carga para el almacenamiento de energía de próxima generación.