研究目的
研究利用选择性激光烧结（SLS）3D打印技术制备高孔隙率碳基电极及其石墨含量与导电性的关联。
研究成果
选择性激光烧结（SLS）3D打印技术能够制造出具有理想化学、物理、机械及流通特性的高度可定制多孔碳基电极。该方法可通过改变支撑基质材料和打印条件来精细调节机械参数和导电性。未来研究可探索其他添加剂和聚合物以进一步提升电极性能。
研究不足
该研究以石墨为添加剂、普通聚合物为基体，这可能限制了其对其他材料的适用性。所打印电极的导电性低于纯石墨颗粒，表明材料定制方面仍有改进空间。
1：实验设计与方法选择：
采用SLS 3D打印技术，以石墨粉与聚合物粉末（聚酰胺-12、聚苯乙烯或聚氨酯）的混合物制备电极。通过调节石墨浓度（5-40 wt%）研究其对导电性的影响。
2：聚苯乙烯或聚氨酯）的混合物制备电极。通过调节石墨浓度（5-40 wt%）研究其对导电性的影响。 样品选择与数据来源：
2. 样品选择与数据来源：针对不同分析实验设计了多种形状尺寸的电极。采用方形/矩形电极进行电阻测量与成像，圆柱形电极用于X射线断层扫描分析。
3：实验设备与材料清单：
使用Sharebot SnowWhite SLS 3D打印机、合成石墨粉（<20μm）及平均粒径50μm的聚合物粉末（聚酰胺-12、聚苯乙烯或聚氨酯）。
4：聚苯乙烯或聚氨酯）。 实验流程与操作规范：
4. 实验流程与操作规范：针对各石墨/基体体系调整打印参数（层厚、激光功率、打印速度），通过SEM、HIM和X射线断层扫描研究物理特性。
5：数据分析方法：
采用Keithley 6517A静电计/高阻计进行电导率测量，通过分析SEM、HIM及X射线断层扫描图像评估石墨分布与孔隙率。
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获取完整内容-
synthetic graphite powder
<20 μm
Sigma-Aldrich
Used as a conductive additive in the printing material mixture.
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Keithley 6517A electrometer/high resistance meter
6517A
Keithley
Used to measure the resistance of the printed electrodes at room temperature.
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Carl Zeiss ORION NanoFab instrument
ORION NanoFab
Carl Zeiss
Used for helium ion microscopy (HIM) imaging of the electrodes.
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Zeiss EVO-50XVP instrument
EVO-50XVP
Zeiss
Used for scanning electron microscopy (SEM) imaging of the electrodes.
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Sharebot SnowWhite SLS 3D printer
Sharebot
Used for the fabrication of highly porous carbonous electrodes through selective laser sintering.
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polyamide-12 powder
average particle diameters of 50 μm
ADVANC3D Materials
Used as a supporting matrix in the printing material mixture.
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polystyrene powder
average particle diameters of 50 μm
ADVANC3D Materials
Used as a supporting matrix in the printing material mixture.
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polyurethane powder
average particle diameters of 50 μm
ADVANC3D Materials
Used as a supporting matrix in the printing material mixture to produce flexible electrodes.
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SkyScan 1172 microtomograph
1172
SkyScan
Used for X-ray tomographic imaging of the electrodes.
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