噴墨印表機除了列印文件，竟然也可以是製作電池的工具！成大材料系教授洪飛義團隊繼2016年創新研發3D列印電池，2019年又有令人驚艷的創舉，以簡易的噴墨印表機直接噴印鎵電池。洪飛義指出，鎵是液態金屬，電性很好，是鋰電池的３至５倍，目前全球尚未有鎵電池相關的國際文獻資料，團隊已建立起鎵電池的模型，負極是鎵，正極是碳，若有機會商業化，對全球儲能工業將帶來重大效益，更重要的是「鎵」無毒，沒有危害健康的疑慮，也不會污染環境。

洪飛義指出，自己與材料系呂傳盛教授率團隊研究電池多年，研發過鎂電池、鈉電池、礦石電池等，都是粉末形式表現，就連2016年的3D列印電池也是粉末製程。多年來一直在思考，是否還有其他材料可以開發製作電池，以及下一代電池的可能樣貌。液態鎵金屬的電性雖然很好，但長期以來都被認為，鎵是金屬，常溫呈液態狀，但比重大（密度6左右），虹吸原理吸不起來而無法發揮常壓輸送功效，更難以噴霧形式來表現。

研究生廖顯慶、何彥廷以及成大貴重儀器中心的陳冠仁博士，抱著不怕失敗的實驗精神，將液態鎵放入常見的花器按壓噴水瓶，用力稍稍一壓，沒想到瓶內的塑膠管輕鬆的就吸起比重頗重的鎵，順利的噴出來。這個顛覆傳統思維的結果，令團隊大為振奮，也更加積極投入鎵電池的研究，同時也試著著將液態鎵裝入噴墨印表機的墨水匣，一樣噴得出來，放入噴槍也可以。洪飛義推測，也許是鎵對塑膠的吸附力不高，虹吸原理才得以發揮。

洪飛義表示，實驗室研發的鎵電池用的是90%鎵與10%錫，將其噴於銅箔上，因鎵的化學親和性高，噴在銅箔上很快就能固化。實驗室的鎵電池除了能做一般含電解液的電池，還能做出無電解液的純乾電池。會想去做純乾電池，主要的考量是目前的電池都含電解液，難免有漏液的疑慮，如果電池不必用到電解液，對環境會更好。

另外，研究過程與結果也發現，鎵電池不需要大型廠房與製程設備就能製造與生產。若商業化製作，可以有效減輕設廠成本。此外，鎵金屬活性高，雖然容易形成氧化鎵，但並不影響電性，依然可以與其他合金搭配出多樣化的電池，以適合各種不同電壓的需求。（撰文、攝影／孟慶慈）