加州大學洛杉磯分校（UCLA）的研究人員在儲能技術領域取得了顯著的突破。由 Richard Kaner 與 Maher El-Kady 帶領的團隊開發出一款採用 3D 列印電極的鋅離子混合電池，其儲能容量比現有的同類系統高出七倍。
這項發表於《Small》期刊的研究由 UCLA 的新晉博士 Sophia Uemura 領銜。其關鍵創新在於採用紫外光雷射 3D 列印技術，製造出具備蜂窩結構的多孔碳電極。接著，電極會覆蓋上一層能高效儲存電荷的氧化釩材料。每公克此類複合材料的表面積約等於十個網球場的大小，為電化學反應提供了巨大的交互作用面積。
該裝置以混合模式運作，結合了兩種儲能方式：一端電極進行鋅離子嵌入（如同傳統電池），另一端則在雙電層中積聚電荷（如同超級電容器）。這種組合能在不影響充放電速度的情況下，實現極高的能量密度。在專門開發的 3D 列印測試槽中歷經 1,500 次充放電循環後，標準碳電極仍能維持 98% 的電容量，反觀傳統的開放式裝置，其電極在不到一百次循環後便會喪失功能。
電極的立體多孔架構解決了一項核心挑戰：它增加了反應表面積，並在不增加電極厚度的情況下，置入顯著更多的氧化釩活性材料。研究人員還開發出一種創新的 3D 列印測試元件，配備密封蓋與固定電極間距，這比多數實驗室採用的向開放燒杯灌入電解液的原始方法，更能提供具重現性且可靠的實驗結果。
儘管相關成果目前仍處於實驗室階段，尚未製造出完整的電池模組，但此發現的潛力巨大。鋅的自然存量約為鋰的一百倍，不僅成本更低，也更容易開採與回收，這使得該技術對於太陽能與風能發電站的固定式儲能極具吸引力。為了實現電網級的應用，仍需克服實務與經濟上的障礙，包含 3D 列印製程的規模化、材料在包含溫度波動等真實運行環境下的長期穩定性，以及降低量產時每千瓦時的成本。
這次的發現證明了先進製造技術（3D 列印）、材料科學（多孔碳骨架中的氧化釩）與電化學設計（混合電池-超級電容器）的結合，能如何徹底改良儲能裝置的性能。這是從實驗室突破轉向工業化生產與電網部署的漫長過程中，不可或缺的一步。
