利用直接墨水书写和烧结技术开发用于制造三维分层多孔结构的高颗粒负载新型铜墨水

摘要 最近，用于锂金属电池应用的分层多孔铜（HP- \ （{\text{Cu}}\））直接油墨书写（DIW）引起了人们的极大关注。要实现这一目标，需要具有理想流变特性和高颗粒负载的（Cu）油墨。然而，迄今为止，还没有关于系统地开发含铜颗粒量超过 95 （wt\%）的（Cu）油墨的报道。因此，在本研究中，开发了一种颗粒负载量超过 95 （wt\%,）的新型（Cu）油墨，并使用聚乳酸（PLA）作为粘合剂。研究了不同含铜量（分别为 93、95 和 97）的油墨的流变行为。此外，还使用 Herschel-Bulkey 方程建立了流变模型。所有制备的油墨都表现出粘弹性和剪切稀化行为。此外，具有 97 \(wt\%\) \(Cu\) 负载的油墨表现出最佳的流变性，在线性粘弹性区域的剪切弹性模量约为\({10}^{5} Pa\) 。随后，使用制备好的（Cu）油墨进行 DIW，然后烧结。对三维打印的（Cu）绿色样品和烧结样品进行了形态学研究，发现（Cu）颗粒负载量的变化会显著影响密度和体积收缩率。最后，使用 DIW 和烧结技术制作了孔径小于 200 英寸的 HP- （{text{Cu}}\）样品，以验证所开发的（Cu）油墨的功效。观察到了（Cu）颗粒之间适当的颗粒间结合，这表明所开发的油墨适用于制造用于锂金属电池的复杂（Cu）部件。