Une technique révolutionnaire d'impression laser en une seule étape, développée à l'Université des Sciences et Technologies de Hong Kong (HKUST), est sur le point de transformer la fabrication des batteries lithium-soufre.
Dirigée par le professeur Mitch Li Guijun, l'innovation de l'équipe intègre la synthèse des matériaux actifs et la préparation des cathodes en un processus rapide à l'échelle de la nanoseconde. Cela promet d'accélérer considérablement la production de dispositifs de stockage d'énergie électrochimique imprimables.
Les batteries lithium-soufre offrent un potentiel immense en raison de leur densité énergétique théorique élevée. La nouvelle méthode d'impression laser surmonte les défis des processus de fabrication traditionnels en plusieurs étapes, qui sont souvent longs et coûteux.
La technique implique un processus d'irradiation par impulsions laser à haut débit qui active un donneur de précurseur. Cela produit des particules de jet contenant des nanotubes hybrides à base d'halloysite synthétisés in situ, des espèces soufrées et du carbone poreux dérivé du glucose.
Ce mélange est ensuite imprimé sur un tissu de carbone, formant une cathode de soufre intégrée. Le professeur Li note que les méthodes traditionnelles peuvent prendre des jours, alors que leur technologie de conversion induite par laser réalise la même chose en nanosecondes.
Une cathode de soufre de 75 x 45 mm peut être imprimée en seulement 20 minutes, alimentant un petit écran pendant des heures. Le Dr Yang Rongliang souligne la conversion induite par laser comme un phénomène thermique ultra-concentré, permettant la formation et la combinaison de divers matériaux.