3D tištěný elektrolyt. Kredit: UTEP.

Běžné elektrolyty jsou kapalné, a musí být uzavřeny v pevném pouzdře. To omezuje tvary baterií a zároveň přináší riziko úniku elektrolytu. Inženýři University of Texas at El Paso (UTEP) vyvinuli metodu, která umožňuje pomocí 3D tisku vyrábět klíčovou součást baterií prakticky v jakémkoli tvaru.

Smícháním pryskyřice vytvrzované světlem s kapalným elektrolytem na bázi lithia vytvořili tisknutelný polymerní gel. Směs následně vytvrzovali vrstvu po vrstvě fotopolymerizací v lázni (vat photopolymerization). Nová technologie by mohla osvobodit konstruktéry od omezení daných standardními rozměry dobíjecích baterií a umožnit, aby se baterie stala součástí konstrukce zařízení, které napájí.

Alexis Maurel. Kredit: UTEP.

Vytištěný elektrolyt dosáhl parametrů srovnatelných s elektrolyty vyráběnými běžnými metodami. Alexis Maurel a jeho kolegové rovněž určili optimální složení směsi pro 3D tištěný elektrolyty. Poměr jeden díl pryskyřice ku čtyřem dílům elektrolytu poskytl nejlepší kompromis mezi elektrochemickými vlastnostmi a spolehlivým průběhem 3D tisku.

Logo. Kredit: UTEP.

Pro praktické využití bylo důležité, že 3D tištěný elektrolyt je možné tisknout v běžné laboratorní atmosféře, aniž by bylo nutné použít atmosféru bez kyslíku. Vědci otestovali novou technologii a vytiskli několik různých objektů, včetně jednoduchých disků, plástvové struktury a krychle o hraně jednoho centimetru.

Baterie s tímto elektrolytem by mohly být navrženy tak, aby přesně zapadly do nositelné elektroniky, lékařských přístrojů nebo součástí letadel a kosmických systémů, aniž by se celé zařízení muselo přizpůsobovat tvaru baterie. Teď přijde na řadu fáze ladění složení materiálu a začlenění 3D tištěných elektrolytů do plně funkčních bateriových článků roztodivných tvarů.

Video: Tech Talk: Lithium-Ion Battery 3D Printing with Dr. Alexis Maurel

Literatura

UTEP 30. 6. 2026.

Communications Engineering online 5. 5. 2026.