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“下一代3D打印結(jié)構(gòu)超級電容器”（PRINTCAP）研究項(xiàng)目由四個(gè)合作伙伴牽頭，包括德國德累斯頓大學(xué)薩克森碳纖維研究中心（RCCF），由泰勒斯研究與技術(shù)公司（法國帕拉伊索）擔(dān)任主席，旨在開發(fā)新一代超級電容器（SC），通過3D打印和多功能復(fù)合材料的結(jié)合，為汽車和航空航天行業(yè)提供結(jié)構(gòu)儲能。自2022年7月啟動以來，合作伙伴共同討論了可能的制造路線和初始概念構(gòu)想，并成功確定了第一個(gè)工藝步驟。項(xiàng)目時(shí)間表為2022年6月至2025年5月。
3D連續(xù)纖維打印、自由形式、支持結(jié)構(gòu)的PRINTCAP超級電容器的技術(shù)概念。
圖片來源：德累斯頓大學(xué)RCCF
無本地二氧化碳排放的電動汽車是歐盟2030年氣候框架的支柱。然而，當(dāng)前使用的儲能系統(tǒng)，特別是電池，在相當(dāng)程度上增加了車輛重量，并限制了車輛設(shè)計(jì)的自由度。此外，現(xiàn)有的儲能解決方案由需要屏蔽外殼的層和堆疊方法制成。因此，它們的集成通常會占用寶貴的安裝空間。
然而，創(chuàng)新結(jié)構(gòu)超級電容器（SSC）將SC的儲能功能與輕質(zhì)復(fù)合材料的高機(jī)械財(cái)產(chǎn)結(jié)合在一起，解決了重量減輕和空間開放的問題。據(jù)稱，SSC概念將開辟一個(gè)廣泛的具體應(yīng)用領(lǐng)域，例如快速充電電動汽車或包裹式無人機(jī)，它們將能量儲存在自己的底盤中。
PRINTCAP項(xiàng)目正在通過增材制造（AM）工藝生產(chǎn)SSC，以開發(fā)一種近乎整齊的SSC概念，將重量和空間優(yōu)化的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)與儲能功能相結(jié)合。為了直接轉(zhuǎn)移到工業(yè)，PRINCAP旨在為結(jié)構(gòu)軸承、自由成型SSC開發(fā)有效的設(shè)計(jì)和制造概念，從概念階段到演示驗(yàn)證。根據(jù)搖籃到搖籃原則，開發(fā)的概念還將包括回收所用材料的初始解決方案，以及生命周期分析（LCA）研究。
為此，PRINCAP借鑒了德累斯頓大學(xué)薩克森碳纖維研究中心（RCCF）的專業(yè)知識。此外，萊比錫應(yīng)用科學(xué)大學(xué)（HTWK，德國萊比錫）正在為多功能材料的復(fù)合材料設(shè)計(jì)提供專業(yè)知識。泰雷茲研究與技術(shù)公司和NAWA技術(shù)公司（法國普羅旺斯艾克斯）在結(jié)構(gòu)承載電解質(zhì)和基于碳納米管（CNT）的超級電容器生產(chǎn)領(lǐng)域的技術(shù)地位補(bǔ)充了團(tuán)隊(duì)的能力。據(jù)報(bào)道，由于儲能和輕型建筑的協(xié)同結(jié)合，PRINTCAP項(xiàng)目為快速充電、結(jié)構(gòu)支撐和資源高效儲能設(shè)備的自由生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
編譯：賽奧碳纖維
來源：JEC