Инженеры из Гарварда и Иллинойского университета в Урбане-Шампейне сумели изготовить литий-ионные аккумуляторы толщиной менее 1 миллиметра. Катоды из литированного фосфата железа LiFePO₄ (LFP) и аноды из титаната лития Li₄Ti₅O₁₂ (LTO) печатаются слоями на 3D-принтере.



Чтобы получить материал для печати, который имел бы вязкость как у зубной пасты и мгновенно застывал на воздухе, использовали наночастицы LTO и LFP, их замешивали в вязкий раствор.



На видео показан процесс печати слоёв титаната лития печатающей головкой с соплом 30 микрон, под давлением 105 psi (724 Па), со скоростью 1 миллиметр в секунду.

Предполагается, что миллиметровые аккумуляторы найдут применение в миниатюрной электронике, MEMS-устройствах. На фотографии показан прототип готового аккумулятора, залитый электролитом и помещённый в пластиковый корпус.



Изготовление электродов методом 3D-печати позволяет повысить удельную мощность и энергоплотность нанобатарей. На графике — сравнение характеристик 3D-IMA с другими экспериментальными технологиями изготовления наноаккумуляторов по удельную мощности и энергоплотности.



Научная работа «3D-печать гребенчатых архитектур литий-ионной микробатареи» ("3D Printing of Interdigitated Li-Ion Microbattery Architectures") опубликована в журнале "Advanced Materials" 17 июня 2013 года, DOI: 10.1002/adma.201301036, pdf.