薄膜电极3D打印装置设计及实验分析

摘要

针对薄膜电极的制备，设计并搭建了螺杆挤出式3D打印装置。首先设计了螺杆挤出装置，并对螺杆转速、喷头移速以及挤出流量进行了研究，搭建了一种基于电气比例阀的气路控制系统，可实现远程调控气压，从而为螺杆挤出装置供料。然后选取陶泥悬浮液进行打印实验，研究了螺杆转速、喷头移速对打印成型的影响，确定了Fe_2O_3油墨最优配方，进行实验来验证了打印薄膜的平整性，并确定了较优的工艺参数；最后以钒酸锂(LiV_3O_8)为主体的热电池正极油墨为打印材料来打印薄膜电极，并测试其放电性能，结果表明，打印的薄膜电极成型精准，致密性良好，放电性能优异。该打印装置适合电极油墨材料的打印。

关键词

薄膜电极 / 3D打印 / 螺杆挤出装置 / 气路控制 / 油墨材料