日本東北大學於日前發表，利用3D列印技術成功地製作出可成形的質子傳導膜，並進而開發了一項固體蓄電裝置的3D列印製造法。東北大學表示，過去未有利用3D列印技術進行質子傳導膜的成型技術，且3D列印用油墨的黏度控制相當重要，是物體成形的關鍵要素之一。有鑑於此，研究團隊著手展開具有任意黏度，並可應用於3D列印之質子傳導膜油墨的製作。
研究團隊關注到將無機奈米粒子混合於離子液體，離子液體黏度產生變化而變成凝膠狀的現象，並利用質子性離子液體、無機奈米二氧化矽、光硬化樹脂，成功地製作出適用於3D列印的奈米油墨。接著以紫外線燈照射3D列印噴吐出的油墨，讓光硬化樹脂硬化，並確認可維持噴吐形狀。研究團隊利用此技術，進一步製作了擬固體電化學電容器，且經過實證，確認可以進行充放電。
由於維持在擬固體狀態，因此不會有如同既有電化學電容器出現內部液體洩漏的疑慮，且使用了難揮發性、難燃性的離子液體，具有較高的安全性。
新開發的手法可利用多樣的離子液體或無機材料、樹脂原料做為起始原料，將可藉此任意賦予離子傳導性、機械耐久性、柔軟性等特性。此外，亦可望以短時間、低成本製作出小型～大型固體蓄電裝置用電解質材料或是進一步應用於電極的製作。
資料來源：https://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv
_press20210401_02web_3D.pdf