> „aus“ ist eine Präposition mit Dativ.
(und außerdem geht kein Artikelwort mit Beugungsendung voran)*
> Ergo: aus freiem Willen
* https://de.m.wikipedia.org/wiki/Deutsche_Deklination#Regeln_für_die_Bildung_der_Deklinationsformen
Wenn dem Adjektiv ein Artikelwort mit Beugungsendung vorangeht, wird das Adjektiv schwach flektiert, sonst stark.
Gruß
Pumene