微纳金属3D打印技术应用:AFM探针?

因为高的理论容量,低的氧化还原电位,钠资源丰富并且价格低廉,逐渐成为当前能源领域的研究热点。然而,由于在反复电镀/剥离过程中钠枝晶的生长导致的低库伦效率及容量衰减等问题限制了钠金属电池的实际应用。MXene作为新型的二维层状材料,因其高的导电性,丰富的表面官能团,良好的亲水性等特点,在近年来受到了广泛的关注。到目前为止,MXene在钠金属负极的研究主要集中在Ti3C2(或Ti3C2Tx)及其衍生物上,其它MXene很少涉及。因此有必要尝试更多的MXene用于钠金属负极,同时利用原位、非原位测试以及计算相结合的手段系统深入的研究钠金属在MXene上沉积的电化学行为,提高钠金属负极电化学性能。

近日,郑州大学教授,副教授和新加坡科技与设计大学教授合作采用3D打印技术制备了三维分级多孔结构V2CTx/rGO-CNT微网格气凝胶作为钠金属负极电极。采用原位TEM和原位光学显微成像技术,非原位SEM表征及密度泛函理论模拟技术(DFT)研究了V2CTx MXene引导钠沉积的热力学和动力学行为机制。利用3D打印技术制备V2CTx MXene微网格结构应用于钠金属负极,具有以下特点:

(1)3D打印V2CTx/rGO-CNT分级多孔结构骨架具有大比表面积,可以有效降低电流密度以及提供丰富的钠金属成核位点,抑制钠枝晶。此外,3D打印可以方便的制备人工可调厚度,有效提高钠金属负极面容量。

(2)3D打印的V2CTx/rGO-CNT相互连通的导电骨架提高电子导电能力,分级有序人工多孔结构有效加速离子传输速率,提高反应动力学。具有一定机械强度的3D打印骨架为整个电极提供了强有力的支撑,保证在循环过程中电极的完整性。

(3)更加重要的是,V2CTx MXene具有丰富的官能团(-O,-F),通过DFT计算表明这些官能团和Na有强的结合能,比如F-Na之间的结合能是-/88188.html

重庆摩方精密科技有限公司(BMF Precision Tech Inc.)是全球微纳尺度3D打印技术及精密加工能力解决方案提供商,专注于制造高精密微纳3D打印系统及材料,并提供3D打印服务和小批量加工。作为微纳3D打印的先行者和领导者,在三维复杂结构微加工领域,摩方团队拥有超过二十年的科研及工程实践经验。目前公司在全球拥有130多名员工,同步在深圳、东京、波士顿、伦敦、法兰克福运营。

摩方精密的3D打印件精度很高,对于我们连接器的设计可以完成结构性验证的过程,而且打印速度很快,很好的解决了原先需要开模而导致周期长,投入大的问题。而且一但有修改,很显然速度也很快,这种优势是开模所无法比拟的。

安费诺公司,王翔,供应链经理

摩方精密的S140微纳3D打印设备在打印精度和打印速度之间有很好的互补,这为我们提供了一个便捷的工具,可以在几十微米的精度下生产厘米大小的定制模型。这台机器帮助我们实现小尺寸精密零部件的快速打样验证,有利于推进医疗器械研发。

摩方提供的超高精度微纳3D打印技术及设备,适合我们实验室应用于力学超材料,微机械/微机电系统等领域的研究和精密制造,既能满足几微米到百微米的细节特征制备,又能实现面向产业应用的厘米级宏观样件加工需求。

香港城市大学,陆洋,教授

我们课题组于2020年12月购买了摩方公司的S240高精密3D打印系统,近期利用该系统制备了多种新颖的力学超材料。该系统不仅具有10微米的超高打印分辨率,而且最大可打印样品尺寸可达100毫米,兼具了高分辨率与大幅面加工能力两方面的优点。该系统在使用过程中操作简便,软件用户界面友好,且可选择的打印材料种类较多。总体来说,该系统为我们研究和设计新型力学超材料提供了强有力的支持。

清华大学工程力学系,李晓雁,长聘教授

摩方精密的S130设备很好地解决了打印精度与打印幅面这对矛盾,在实现2微米高精度3D打印的同时,通过拼接技术将打印面积扩大到了5厘米×5厘米,极大地拓展了应用场景,在一体化成型力学超材料、生物医疗器件、精密连接件、微机械设备等方面展现了得天独厚的优势。

南方科技大学,葛锜,副教授

摩方精密微纳3D打印技术集高精度与大幅面于一体,尤其适合同时具有宏观和微观精细结构的复杂生物和工程表面的制备,其完备的设备体系、先进的加工技术、专业的研发团队和优质的服务为实现宏观-微观一体化的结构模型设计与制备提供强有力的支撑。

大连理工大学,冯诗乐,副教授

摩方精密的微纳3D打印技术,精度很高且材料与打印工艺开放,配备微量树脂打印系统与加热打印系统,很适合我们利用自己研发的生物材料进行创新研究。

上海交通大学,朱麟勇,教授

摩方精密S140在2019年获得红点奖(外观设计类)

是与IF设计奖齐名的一个工业设计大奖,是世界上知名设计竞赛中最大最有影响的竞赛。

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