成大材料系创新研发 3D列印电池令人惊喜
▲成大功大学材料系教授洪飞义（左二）、吕传盛（左一）团队，已在实验室具体呈现3D列印电池。（图／成大提供）
3D列印无所不印，但电池也可印，未免太跳Tone！不过，这并不是创意发想而已，成大功大学材料系教授洪飞义、吕传盛教授团队已在实验室具体呈现；3D列印电池不仅简化制程，且体积小、更重要是效率提高，电池的电容量增加、充放时间短等令人欣喜的优点。
电动汽、机车电池体积大又重，制程繁琐费时，10多年来制程都没有太多改变，近年来3D列印夯，其具有的省时、省耗材、迅速等特性，带给洪飞义、吕传盛教授新发想，以3D列印电池。
目前电动汽、机车电池其关键的电极制程至少4道工序，分别为粉末合成、粉末添加黏结剂并搅拌、粉末涂覆与压延、烘烤，前后费时约24小时。
3D列印电池，利用飞秒雷射来融化合成的粉末，摄氏温度上万度的飞秒雷射在融合过程，将粉末添加黏结剂并搅拌、粉末涂覆与压延、烘烤等3道工序一次搞定，原本4道工序简化为2道（粉末合成＋直接列印），只需3分钟；更令研究团队惊喜的是，合成粉末经雷射融合，一并生成了有可增加电容量的「介金属层」，传统制程则需再添加额外物质，以增加电池的电容量。
洪飞义表示，3D列印电池因雷射融合生成的「介金属层」，可有效提高电池的电容量，带来充电快、体积小、重量轻等优点。堆叠是3D列印的特色，3D列印电池一样可以堆叠，每一次堆叠，电容量也随之增加，想要有多少电容量都可以自行堆叠与控制。
3D列印电池，不仅适合客制化，由于列印所需的时间很短，意味着大量列印电池的时间是有效率的，摆脱了3D列印不适合大量生产的刻板印象。
洪飞义教授、吕传盛教授团队研发，投入新兴的镁电池研究多年，3D列印电池也选择以镁粉为电池负极材料，利用3D列印堆叠两层镁粉合成粉末，电池电容量可达600mAh/g以上，而采一般制程的镁电池，电容量为500mAh/g。改以3D列印锂电池，堆叠两层的电容量为200mAh/g，一般制程的锂电池其电容量为155 mAh/g。
团队经过多次的实验确认，3D列印电池能够提高电容量，若是采用镁粉3D列印电池，与锂、锰、镍等一般制程的电池相比，其电容量最高可提高3倍。