3D-печать батарей: революция в дизайне аккумуляторов под ваши устройства

Технология смещает акцент в индустрии с химии на форму и дизайн батарей, позволяя интегрировать их непосредственно в корпус устройства и увеличивать энергоёмкость

На фоне многолетнего прогресса в области аккумуляторов через усовершенствование химии — от литий-ионных технологий до твердотельных решений — всё больше внимания уделяется методам, изменяющим физическую структуру батарей. В данном контексте речь идёт о 3D-печати аккумуляторов, где основная идея заключается не в изменении состава, а в создании батарей произвольной конфигурации.

Такой подход позволяет производить аккумуляторы, которые адаптируются к геометрии устройства. Это создает возможность размещать источники энергии в ранее неиспользуемых пространствах корпусов, уменьшая вес и увеличивая плотность интеграции компонентов.

Потенциальные области применения включают устройства с нестандартной компоновкой. К примеру, в умных очках батареи могут быть встроены в дужки, а беспилотники могут использовать элементы конструкции как часть энергетической системы, а не полагаться на отдельные блоки питания.

Технология не ограничивается одним типом химии: 3D-печать потенциально может применяться для литий-ионных, натрий-ионных и твердотельных аккумуляторов, а также для будущих вариантов накопителей энергии.

Интерес к этому направлению стремительно увеличивается. Согласно отраслевому анализу, только в 2025 году было выпущено около 25 000 научных публикаций, посвященных 3D-печатным аккумуляторам и их компонентам, однако коммерческих проектов на данный момент немного.

Одним из стартапов в этой сфере является Material Hybrid Manufacturing из Майами (США), основанный инженером Формулы-1 Гейбом Элиасом (Gabe Elias) и исследователем батарей Кристофером Рейесом (Christopher Reyes). Компания разработала систему 3D-печати аккумуляторов сложной формы и, согласно данным The Wall Street Journal (WSJ), получила $7,1 млн инвестиций и контракт на $1,25 млн с Военно-воздушными силами США.

Компания также разрабатывает прототипы аккумуляторов для беспилотника Teledyne FLIR SkyRaider и утверждает о потенциальном увеличении энергоёмкости до 35% по сравнению с традиционными батарейными блоками при равном объёме.

Другой игрок, Sakuu, развивает альтернативный подход: вместо полной печати батарей компания стремится упростить процесс производства электродов, исключив энергоёмкие стадии сушки и отказавшись от растворителей. Это должно снизить затраты и потребление энергии на производстве.

Отдельно рассматриваются более экспериментальные направления — от аккумуляторов, имитирующих лунный реголит для будущих лунных баз, до структурных батарей, которые одновременно выполняют роль части каркаса транспортных средств.

Несмотря на начальную стадию развития, основными первыми областями применения считаются военная и аэрокосмическая индустрии. При успешной коммерциализации технология может постепенно перейти в потребительскую электронику, электромобили и носимые устройства.