工業和地熱過程產生的低等級廢熱是可通過能量回收利用的大量能源。熱再生氨電池(TRAB)是最近被開發出來的極具前途的儲能技術。應用該技術可有效的將低等級廢熱轉化為電能。在發電過程中氨被添加到陽極，銅電極失去電子，形成銅-氨絡合物。電子通過外部電路到達陰極，從而產生電流。在熱再生過程中，NH₃在通過加熱放電后從用過的陽極電解液中分離出來，以確保可持續的發電。為了提升TRAB的儲能性能，研究人員提出采用3D泡沫銅通過增加電極表面積的方式來提升電池性能。然而，這種方式會增加傳質阻力且在長時間電池反應后會導致泡沫銅的骨架破裂，使得電池失效。3D多孔碳作為骨架的Cu/C復合電極是被提出來的可改善這一問題的新技術。廉價的多孔碳作為骨架不參與陽極和陰極的化學反應，可提高電極框架的穩定性。為了實現對電極表面積和傳質阻力的控制，重慶大學張亮使用3D打印技術制造多孔碳基鍍銅復合電極來提升TRAB性能，并研究了電極孔徑對傳質阻力和TRAB性能的影響。

作者采用3D打印技術（圖1所示）制造了孔徑尺寸為0.5、0.6、0.7、0.8和0.9 mm的1×1×1 cm³的Cu/C復合電極，并應用這些電極構建了TRAB電池，同時還構建了具有相同電極尺寸和反應器的泡沫銅的TRAB。為了觀察陽極的電極孔徑對電池性能的影響，將具有相同直徑的電極作為陰極，具有不同直徑的電極作為陽極。

本文提出了利用3D打印多孔Cu/C復合電極來提高TRAB-Cu/C的發電能力。結果表明，通過3D打印技術可以成功地將銅電鍍在碳骨架表面，并實現對電極孔徑的調節。由于Cu/C電極反應電阻較低，TRAB- Cu/C的最大功率密度比TRAB- Cu的最大功率密度高5.8%。此外，電極孔徑減小導致電極表面積增大，進而增大傳質阻力。隨著電極孔徑的增大，最大功率密度先增大后減小，在電極孔徑為0.6 mm時最大功率密度達到峰值。這項研究為熱再生氨電池(TRAB)的進一步工業化的應用提供了技術支持。

Performance of a Thermally Regenerative Battery with 3D-Printed Cu/C Composite Electrodes: Effect of Electrode Pore Size, Industrial & Engineering Chemistry Research, 2020.