A szilárdtest elemek abban különböznek a szabvány lítium-ion elemektől, hogy a folyékony vagy polimer gél elektroliteket szilárd halmazállapotúakkal helyettesítik. E változtatás miatt kisebbek, nagyobb a kapacitásuk, biztonságosabb a használatuk.
Sok előnyös tulajdonságuk miatt vezető autógyártó vállalatok, például a Toyota, a BMW és a Honda hasonló megoldásokon dolgozik elektromos autóikhoz.
A 2016-ban alapított kaliforniai KeraCel saját 3D nyomtatóeljárással készült szilárdtest elemet fejleszt. Kerámiával dolgoznak, és mivel kerámiarétegeik döbbenetesen vékonyak, kevesebb az inaktív anyag, nő a potenciális energiasűrűség.
Az eredmény: a KeraCel elemei feleannyi költségért kétszer annyi energiát termelnek, mint lítium-ion rokonaik. A 3D nyomtatás lehetővé teszi még, hogy bármilyen formában gyárthatnak elemeket, amellyel jelentősen bővül az alkalmazási kör.
A japán gépjármű-alkatrészgyártó Musahi Seimitsu Industry bejelentette: a nyomtatott szilárdtest elemek fejlődését felgyorsítandó, stratégiai partnerségre lépett a KeraCellel. A partnerség részeként be is fektetett az elemgyártó cégbe, hogy mihamarabb megvalósuljon a nagyvolumenű gyártás.
A két fél elsősorban a motoriparra fókuszál, utána pedig a teljesebb gépjármű-szektorra alkalmaznák a technológiát. Mindketten a környezetbarát, fenntartható energia és növekedés szellemében tevékenykednek.
Az együttműködés időzítése is jó, hiszen a klímakatasztrófa árnyékában az autógyártókra egyre nagyobb nyomás nehezedik a széndioxid-lábnyom csökkentése miatt.
A szilárdtest elemgyártás többféle módszerével próbálkoznak világszerte.
2018-ban a Carnegie Mellon Egyetem (CMU) és a Missouri Állami Tudomány és Technológia Egyetem kutatói 3D nyomtatással állítottak elő nagykapacitású lítium-ion elemeket. Sokan a hordozható elektronikus készülékeket forradalmasító megoldást láttak bennük. A Texasi Állami Egyetem és a Duke Egyetem szintén 3DP-vel és PLA nyomtatószálakkal újított, és dolgozott ki a lítium-ion elemeket viselhető (wearable) technológiákba integráló eljárást.
Az amerikai Lawrence Berkeley Nemzeti Laborban szintén fontos kísérleteket végeznek ezen a területen, idén például egy teljesen folyékony eszközt printeltek.
