据研究第一作者、美国伊利诺伊大学厄巴纳－尚佩恩分校在读博士生Ke Sun（孙苛）介绍，大约10年前美国科学家提出3D微电池的概念，过去的制备方法都基于较为成熟的微电子技术以及新兴微加工技术，不仅成本较高，而且迄今没有获得理想的成果；他们则转而采用方兴未艾的3Ｄ打印技术。
3D打印是一种快速成型技术，它以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可黏合材料，通过逐层打印的方式来构造物体。
孙苛说，这项研究的一大难点在于制造用于打印的材料，即“墨水”。3D打印机的直径只有30微米，和一根头发丝的直径差不多，这要求“墨水”具有特殊的流变学性质。一个形象的比喻就是要求“墨水”像牙膏一样能在挤压中流动，从而从针管中流出，并能在空气中迅速稳定凝固成型。
“墨水”的主要成分必须是可作为电极使用的活性材料。为了打印微电极，他们开发并测试了几种特殊的“墨水”，能像电化材料那样，形成工作阳极和阴极，而且能像牙膏一样挤出，打印完成后硬化成像薄膜一样的薄层。他们用一种金属锂氧化物纳米粒子制造了阳极墨水，用另一种材料制造了阴极墨水，形成一种微小的、阳极和阴极紧密交错的多层堆叠结构，每层厚度比发丝还细。之后，把这些电极装在微小容器中，充入电解液就完成了。