日本東北大學發表與美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)、約翰霍普金斯大學(JHU)共同利用3D列印製作出一項適用於鈉離子電池負極，並由硬碳(Hard Carbon)製成、具有連續周期結構的「碳微晶格(Carbon Microlattice)」，且每單位電極面積的容量是既有電極的4倍，實現了世界最高等級的性能。
研究團隊利用光學成形3D列印中價格低廉的液晶遮罩，製作了具有連續3次元構造的光固化樹脂前驅體，並在真空下以1,000℃進行熱處理，進而在維持設計結構的同時，獲得了收縮60%且由100～300μm的結構單位組成之「碳微晶格」。
將「碳微晶格」應用做為鈉離子電池負極後，隨著結構單位的微細化，充放電特性有所提升。與既有粉末顆粒電極相比，具有極緻密構造的微晶格每單位面積容量提升高達4倍，達到了世界最高等級的性能。此次製作的碳微晶格具有一種稱為硬碳的結構，不像石墨那樣具有結晶性，與鈉離子充放電的相容性在眾多金屬離子電池選項中亦極為出色。利用此一特性，研究團隊對充放電各階段的電極進行了回收與清洗，並成功地利用X光繞射法將鈉離子侵入對硬碳內部結構的影響予以可視化。
今後研究團隊將透過數值模擬優化周期結構，藉此可望進一步促進高性能化。此外，利用光學成形法可透過樹脂分子結構的改良，或是混合其他材料以與硬碳之外的材料相容等方式，進一步推動陽極微晶格化的鈉離子電池以及適用於其他金屬離子電池之微晶格電極的開發。