3D打印電極指利用增材制造技術(shù)制備出的超級電容器或電池等儲能設(shè)備電極。與傳統(tǒng)電極材料相比,3D打印電極具有能定制、運行成本低、可以減少非活性成分用量等特點,在鈉離子電池、鋰離子電池、燃料電池、電化學(xué)傳感器、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域擁有廣闊應(yīng)用前景。
3D打印技術(shù)又稱增材制造技術(shù),指能將數(shù)字模型轉(zhuǎn)化為實物的快速成型技術(shù),在綠色高端制造業(yè)應(yīng)用較多。國家對于3D打印行業(yè)發(fā)展高度重視,已出臺多項鼓勵政策。預(yù)計未來一段時間,伴隨3D打印技術(shù)不斷進(jìn)步,我國3D打印電極行業(yè)發(fā)展態(tài)勢將持續(xù)向好。
目前,3D打印電極已有多種類型,包括3D打印金屬電極、3D打印神經(jīng)電極、3D打印鋰離子電池電極、3D打印電化學(xué)水分解電極、3D打印碳微晶格電池電極、3D打印CuFe2O4電極等。3D打印金屬電極具有耐高溫、強度高、抗腐蝕等特性,適用于精密電子設(shè)備制造過程中。未來伴隨細(xì)分產(chǎn)品應(yīng)用需求增長,我國3D打印電極市場空間將得到進(jìn)一步擴展。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2024-2029年3D打印電極行業(yè)市場深度調(diào)研及投資前景預(yù)測分析報告》顯示,3D打印電極主要用于電池制造環(huán)節(jié),鋰離子電池領(lǐng)域為其最大需求端。近年來,伴隨經(jīng)濟發(fā)展速度加快,我國新能源汽車以及消費電子產(chǎn)品行業(yè)景氣度不斷提升,帶動鋰離子電池產(chǎn)量進(jìn)一步增長。據(jù)國家工信部統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2024年1-2月,我國鋰電池總產(chǎn)量超過117GWh,同比增長15%。在此背景下,我國3D打印電極行業(yè)將迎來廣闊發(fā)展前景。
近年來,我國3D打印電極研發(fā)熱情持續(xù)高漲,已獲得眾多新進(jìn)展。2023年7月,深圳大學(xué)陳張偉教授團隊基于電極中鋰離子的擴散機制,利用低溫直寫3D打印技術(shù),成功制備出網(wǎng)格狀Li4Ti5O12負(fù)極,該電極材料具有負(fù)載量大、比容量高等優(yōu)勢,有望應(yīng)用于高性能鋰離子電池領(lǐng)域。未來伴隨研究不斷深入,3D打印電極行業(yè)發(fā)展速度有望加快。
新思界
行業(yè)分析人士表示,3D打印電極作為一種新型電極,在電池制造環(huán)節(jié)應(yīng)用前景廣闊。未來伴隨我國3D打印技術(shù)不斷進(jìn)步以及鋰離子電池產(chǎn)量提升,3D打印電極商用化進(jìn)程將有所加快。近年來,我國企業(yè)及相關(guān)科研機構(gòu)不斷加大對于3D打印電極的研發(fā)投入力度,未來其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴展。
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