如今這一切即將改變，美國伊利諾伊大學Urbana-Champaign分校的研究人員發現了一種3D打印鋰離子微型電池的方法，這種微型電池是如此之小，以至於(yu) 可以直接放置在微芯片裏。

研究人們(men) 將3D全息光刻（3D holographic lithography）技術與(yu) 更為(wei) 常規的2D光刻（一種與(yu) 常見的印刷電路板相似的技術）結合起來製造出介孔結構電極。所有這些研究的細節已經被 發表在一片題為(wei) 《高性能芯片內(nei) 3D鋰離子微電池的全息結構（Holographic Patterning of High Performance on-chip 3D Lithium-ion Microbatteries）》的論文中，這篇論文被收錄於(yu) 美國國家科學院的論文集中。

“由於(yu) 3D電極的複雜性，這樣的電池很難實現，更不要說將其縮小並集成在芯片上了。”該論文的第一作者、MatSE研究生Hailong Ning說，“在這個(ge) 項目中，我們(men) 開發了一種有效的方法來製造高性能的3D鋰離子微電池，而且使用的工藝與(yu) 現有的微電子製造高度兼容。我們(men) 利用3D全息光刻確定電極的內(nei) 部結構，並用2D光刻創建出所期望的電極形狀。這項工作融匯了製造、界定和建模的重要概念，展示出微電池的能量和功率與(yu) 電極的大小、形狀、表麵積、孔隙率和彎曲度等結構參數的相關(guan) 性。”

對於(yu) 傳(chuan) 統的微型裝置來說，由於(yu) 能量存儲(chu) 裝置的小型化極端困難，隻能在芯片外為(wei) 其供電。因此，研究人員們(men) 的這一發現將對眾(zhong) 多微電子應用，如微型無線傳(chuan) 感器、便攜式和可植入醫療裝置、基於(yu) 自主微機電係統（MEMS）的執行裝置和分布式顯示器等將起到巨大的推動作用。

該製造工藝，如上文所述，主要使用3D全息光刻和傳(chuan) 統的光刻法來創建出電池的模板，然後然通過一種電沉積工藝層積活性材料薄層生成3D集電體(ti) ，從(cong) 而可以提供卓越的能量密度和大量的潛在應用。據了解，這些電池具有非常大的可擴展性，並與(yu) MEMS和CMOS等工藝高度兼容。

為(wei) 了證明他們(men) 的研究成果，研究人員將一塊這樣的微電池鏈接到了LED上。這塊微電池的體(ti) 積隻有0.04立方毫米，容量僅(jin) 為(wei) 0.83μAh，但它很容易地就能為(wei) LED供電200次，對於(yu) 如此之小的電池相當讓人印象深刻。