テキサス大学エルパソ校とSandia国立研究所の研究チームが、電池の重要な部品を、ほぼ好きな形に3Dプリントする手法を開発した。電池の形を自由に変えられるため、機器の側に電池を作り込めるようになる。成果は2026年6月30日、Nature系の学術誌Communications Engineeringに掲載された。
作ったのは、電解質と呼ばれる部品だ。電解質は、電池の中で電気を運ぶ粒子を、2つの電極の間で行き来させる役割を持つ。これまでの電解質は液体で、硬いケースに密封して使う必要があった。そのため電池の形は限られ、液漏れの心配もつきまとう。
研究チームが目をつけたのが、ゲルポリマー電解質だ。液体と固体の中間にあたる、ゼリーのような材料を指す。これを3Dプリントできれば、形の制約から解き放たれる。
作り方はこうだ。光で固まる樹脂に、リチウムを含む液体の電解質を混ぜ、プリントできるゲルを用意する。これを、光を当てて層ごとに固める光造形という方式で形にする。チームは、円盤や、すき間の多いハチの巣状の格子、中身の詰まった立方体をプリントしてみせた。電池を機器の形に合わせられることを示すためだ。
性能も従来の作り方と同等だった。電気の通しやすさを示すイオン伝導度は、最大で1cmあたり3.4ミリジーメンスに達した。電圧はおよそ4.5Vまで安定して耐え、充電と放電を100回くり返しても働き続けた。樹脂と電解質を混ぜる割合は、1対4がもっとも良いとわかった。
「長い間、電池の形が、それを積む機器の形を決めてきた」と、研究をまとめたAlexis Maurel氏は話す。この手法なら、その関係を逆転できる。研究チームは今後、プリントした電解質を、電極とあわせた完全な電池セルに組み込む作業を進める。