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對電化學裝置的需求推動了設計和制造可靠的固態電化學儲能裝置 (EESD) 的前沿研究。3D打印是一種精確且可編程的逐層制造技術，在構建先進的固態 EESD和揭示內在電荷存儲機制方面引起了極大的關注。它為固態儲能領域提供了全新的機遇，也帶來了一些挑戰。

在此，香港理工大學徐賓剛教授等人重點關注用于固態儲能的3D打印主題，它彌補了先進制造與未來EESD之間的差距。

本綜述從簡要介紹開始，然后重點介紹3D打印原理，其中回顧了3D打印的基本特征和固態儲能的關鍵問題，總結了3D打印固態EESD的最新進展，包括固態電池和固態超級電容器。

3D打印促進了固態電池的新發展，其材料組成、內部微觀結構和外部幾何形狀可以很容易地進行調節。重要的是，3D 打印的固態電池/超級電容器通常具有很高的電化學性能和耐用性。

圖1. 3D打印固態鋰金屬電池示例

最后，作者還提供了關于3D打印固態EESD的進一步開發的結論和觀點：

（1）當前3D打印固態EESD的類別仍然不足，如固態Li-O₂電池和Na-O₂電池很少通過3D打印構建；

（2）應進一步分析、探索和優化更多的3D打印工藝，以實現高效的固態儲能；

（3）開發更多關于混合固態EESD（電池+超級電容器）的3D打印研究；

（4）3D打印固態EESD的潛在電荷存儲機制仍然很少被研究，這在很大程度上阻礙了對充放電過程中的電化學反應機制的全面理解。

圖2. 3D打印超級電容器示例

3D Printing for Solid-State Energy Storage, Small Methods 2021. DOI: 10.1002/smtd.202100877

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