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title: "Ricercatori di UTEP e Sandia stampano in 3D elettroliti polimerici in gel con la fotopolimerizzazione in vasca"
url: https://www.voxelmatters.com/it/ricercatori-di-utep-e-sandia-stampano-in-3d-elettroliti-polimerici-in-gel-con-la-fotopolimerizzazione-in-vasca/
date: 2026-05-09
modified: 2026-05-09
lang: it
author: "Joseph Caron-Dawe"
description: "Ricercatori della University of Texas at El Paso (UTEP) e dei Sandia National Laboratories hanno prodotto elettroliti polimerici in gel (GPE) ovvero materiali semi-solidi che si collocano tra gli elettroliti..."
categories:
  - "Polymers"
  - "Resine fotopolimeriche"
  - "Ricerca AM"
  - "Ricerca e istruzione"
tags:
  - "future"
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# Ricercatori di UTEP e Sandia stampano in 3D elettroliti polimerici in gel con la fotopolimerizzazione in vasca

[Ricercatori della University of Texas at El Paso (UTEP)](https://www.voxelmatters.com/city-of-el-paso-and-utep-awarded-40-million-manufacturing-grant/) e dei [Sandia National Laboratories](https://www.voxelmatters.com/sandia-national-laboratories-acquires-second-lithoz-cerafab-printer/) hanno prodotto elettroliti polimerici in gel (GPE) ovvero materiali semi-solidi che si collocano tra gli elettroliti liquidi e quelli completamente solidi nelle batterie agli ioni di litio, utilizzando la fotopolimerizzazione in vasca (VPP), un processo di stampa 3D basato sulla luce.

[Lo studio, pubblicato su *Communications Engineering*](https://www.nature.com/articles/s44172-026-00682-9), ha esaminato sistematicamente come la scelta del solvente all'interno dell'elettrolita influenzi sia la conduttività ionica sia la capacità di stampare componenti utilizzabili.

Il team ha formulato resine composite combinando una base di poli(etilene glicole) diacrilato (PEGDA) fotopolimerizzabile con UV con un elettrolita liquido contenente 1 M di perclorato di litio (LiClO₄) disciolto in uno di due sistemi di solventi: carbonato di etilene/carbonato di dietile (EC:DEC) o carbonato di etilene/carbonato di propilene (EC:PC), ciascuno in rapporto volumetrico 1:1.

Sono stati testati cinque rapporti resina/elettrolita, da 1:1 a 1:5 in volume, con il rapporto 1:4 identificato come il punto di miglior equilibrio tra conduttività ionica e maneggevolezza meccanica.

[![UTEP and Sandia researchers use vat photopolymerization to 3D print gel polymer electrolytes for lithium-ion batteries](https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2026/05/UTEP-vat-photopolymerization-01-640x400.jpg)](https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2026/05/UTEP-vat-photopolymerization-01.jpg)

## Stampa senza ambiente controllato e prestazioni durante il ciclo

È degno di nota il fatto che la stampa sia stata condotta al di fuori di un glovebox a atmosfera controllata, in un ambiente di laboratorio con umidità relativa del 22%. Nonostante l'esposizione all'aria, i GPE stampati hanno mantenuto una conduttività ionica paragonabile a quella dei loro equivalenti prodotti per tape casting, un risultato che i ricercatori hanno attribuito in parte alla bassa igroscopicità del LiClO₄ rispetto ai sali di litio più comunemente utilizzati.

La stabilità elettrochimica è stata mantenuta fino a circa 4,5 V rispetto a Li⁰/Li⁺, un intervallo sufficiente per i materiali catodici a bassa tensione come il litio ferro fosfato (LiFePO₄). I test su celle simmetriche — in cui il litio metallico funge da entrambi gli elettrodi — hanno confermato un comportamento stabile di deposizione e dissoluzione del litio nel corso di 100 cicli.

## Geometrie complesse e compromessi con il bloccante UV

Il team ha inoltre stampato geometrie complesse utilizzando GPE a base di PC, tra cui semplici dischi e una struttura reticolare a nido d'ape esagonale. Se i dischi sono stati stampati con alta fedeltà, la trasparenza ottica della resina ha causato una sovra-polimerizzazione nel reticolo, riempiendo parzialmente i pori con materiale solidificato.

L'aggiunta di rosso allura, un colorante alimentare, come additivo bloccante UV ha risolto il problema della sovra-polimerizzazione, consentendo di produrre geometrie reticolari ben definite e un cubo solido da 1 cm³. I test di voltammetria ciclica hanno indicato che il rosso allura non produce una reazione faradica nell'intervallo di tensione testato, sebbene i ricercatori abbiano raccomandato di valutare con attenzione gli assorbitori UV [prima dell'uso in applicazioni per batterie](https://www.voxelmatters.com/full-stack-3d-printed-battery-maker-gets-seed-funding-to-develop-innovative-product/), poiché potrebbero influenzare l'interfaccia elettrolita solido (SEI) e il comportamento del trasporto ionico.

La ricerca è stata finanziata in parte dal programma Regents' Research Excellence Program del University of Texas System e dal programma Laboratory-Directed Research and Development dei Sandia National Laboratories.