韩国原子能研究院采用3D打印技术，开发出更便宜的铬铝涂层燃料电池隔板

南极熊导读，电化学水分解是很有前途的技术，在新能源汽车领域，通过分解水生产氢燃料的设备。然而，设备的高成本限制了它的广泛使用。通常，在燃料电池中分配液体试剂和气体产品的流量板由石墨、钛或不锈钢制成。每种都有缺点，例如耐腐蚀性差或成本高等。

2022年4月11日，南极熊获悉，韩国原子能研究院（KAERI）宣布已开发出可以降低氢能汽车燃料电池的3D打印技术，并将该技术转让给了韩国原子能研究院The Sentec公司。

△韩国原子能研究院3D打印燃料电池隔板。图片来自该研究所

该团队宣传它们的3D打印技术可以显着降低氢燃料电池汽车上，电池隔膜的成本。预计可降低电动汽车40%的成本价格。

韩国原子能研究院11日对外宣布，已完成对“用于堆叠耐腐蚀材料的3D打印技术”的技术转让，条件是将收取销售额的2%作为研发费用。

燃料电池是通过氢和氧之间的化学反应产生电力和水的空间。其周围的隔板必须耐腐蚀。为此，金和铂作为主要镀在铝、不锈钢和钛合金的表面核心材料。它们具有化学性质稳定，几乎不与其他物质发生反应等性质。

△2014年英国就已经研究使用3D打印制造电池隔板，未涂层（左）与不同涂层（右）的照片和扫描电显图像。图片来自英国皇家化学学会

韩国原子能研究院核燃料安全研究部主任，金贤吉研发了一种价格低廉且耐腐蚀的材料。通过3D打印技术在不锈钢合金的表面上，涂覆了具有高耐腐蚀性的铬铝（CrAl）合金。该涂层具有不易脱落的特性，并且可以代替金等稀有金属，同时铬铝的成本比黄金便宜1/2000，具有极高的价格优势。

研究中使用的3D打印技术是一种高能堆叠（DED）方法，使用高功率激光将金属材料逐层堆叠。当金属材料熔化时，它会粘合并且涂层区域不会脱落。

该技术不仅仅停留在简单的涂层上，它还使用3D打印机成功生产了用于氢燃料电池的金属隔板原型。并且通过3D打印电解槽流道，它是分离板表面的突出物，可提高了燃料电池中氢和氧之间的反应效率。

△涂有铬铝并3D打印技术制造的隔板原型。图片来自kurdo

“这一成就表明，韩国原子能研究所拥有的3D打印技术可以应用于非核领域，”该部门负责人金贤吉说。

另一方面，The Sentech是一家于2021年11月成立的3D打印初创公司，该公司皆在为极端环境行业开发材料。通过使用先前的技术，该公司计划将使用范围扩大到氢燃料汽车以外的领域，包括国防和航天工业。

3D打印方法允许构建重量轻、成本低的电解槽。更经济的开发成本可以让更广泛的受众群体使用这些设备。