日本東北大學透過開發鋰離子傳導性離子液體電解質的3D列印技術，進而成功地開發出可在短時間、室溫條件下隨需製造(On-demand)固體鋰離子電池(LiB)之技術。東北大學積極推動利用不易揮發、燃燒之鋰離子傳導性離子液體的「擬固態LiB」的研發，且為了因應今後各類需求，著手展開利用3D列印之隨需製造技術的開發。
擬固體電解質透過調整鋰離子傳導性離子液體、氧化物奈米粒子的組成比例，可以製作成(擬)固體粉末狀或凝膠狀，此次東北大學著重於凝膠狀的材料，與紫外線硬化樹脂混合，進而開發出可利用光學成形方式進行室溫下3D列印的油墨材料。
開發的電解質油墨材料具有擬固體電解質的高鋰離子傳導性、不易揮發性、阻燃性，同時具有光學式3D列印的高速、高成形性等特徵。在本次研究中，透過使用新開發的電解質墨水材料與鈷酸鋰正極油墨、鈦酸鋰負極油墨，僅以3D列印技術(不包括外殼包裝部分)即成功地製作了擬固態LiB，並經過實證，確認可以穩定充放電運作100回以上。
此次開發的技術與材料可應用於在聚合物等具有熱分解性的軟性材料上的室溫3D列印成形，亦可利用於生物相容性微電池、柔性設備等的研發。此外，藉由設計3D列印機，即可製作出微米級到公尺規模之任何尺寸或形狀的電池，未來將可彈性因應各類穿戴式裝置、車載用電源等對於固態LiB的需求。
資料來源：https://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv-press20211111_01web_battery.pdf