NIKKEI——日本經濟新聞中文版

　　日本東北大學教授本間格和助教小林弘明等人開發出了用3D印表機制作全固態電池的技術。製作時使用可以自由改變硬度的材料。只需幾個小時就能製成電池，而且不必實施以往需要的高溫工序。試製出來的電池經受住了各種性能測試，具備一定性能，有望對全固態電池的早日實用化作出貢獻。

　　電解質是電池的主要構成部分之一，通常為液體狀態，但全固態電池的電解質為固體，發生起火事故等的危險性較小。這種電池的另外一個特點是，可通過層疊電池來增加單位體積的蓄電量。作為可延長純電動汽車（EV）續航距離的新一代電池備受期待。

開發的電解質膜具備類似軟性隱形眼鏡一樣的柔軟性（圖片由日本北東大學提供）

　　全固態電池的主流是把電極和電解質材料進行強力壓合，加熱到攝氏數百度後製成。但加熱工序需要花費成本，而且存在受熱開裂的情況。同時還存在課題，由於電解質較硬，正極和負極隨著充放電反覆膨脹和收縮時，二者無法緊密貼合，導致電池性能變差。

　　研究團隊實施了面向全固態電池製作軟性電解質膜的研究。把有利於鋰離子運動的特殊液體和氧化硅混合之後，可以形成類似于軟性隱形眼鏡的玻璃膜。只要改變氧化硅的用量，就能調整柔軟度。

　　此次，研究團隊把電解質膜中所含的氧化硅量減少一半，使其變成凝膠狀。然後再與經過紫外線照射就會凝固的樹脂混合在一起，就可以用3D印表機塑造成型。

降低電解質中的氧化硅濃度，使電解質變為凝膠狀，通過3D印表機製造電池（圖片由日本東北大學提供）

　　實驗證實，通過把電解質、正極用鈷酸鋰、負極用鈦酸鋰等變成凝膠狀材料，僅靠3D印表機就能製作出電池。據稱兩個小時左右就能製造出來。

　　只需涂上材料，用紫外線照射即可製作，不需要高溫加熱，可以大幅削減製造成本。柔性電解質不易開裂，即使構件膨脹和收縮也能柔軟地貼合。