Una rivoluzionaria tecnica di stampa laser a singolo passaggio sviluppata presso l'Università di Scienza e Tecnologia di Hong Kong (HKUST) è destinata a trasformare la produzione di batterie al litio-zolfo.
Guidata dal Prof. Mitch Li Guijun, l'innovazione del team integra la sintesi del materiale attivo e la preparazione del catodo in un processo rapido, su scala nanosecondi. Ciò promette di accelerare significativamente la produzione di dispositivi di accumulo di energia elettrochimica stampabili.
Le batterie al litio-zolfo hanno un immenso potenziale grazie alla loro elevata densità di energia teorica. Il nuovo metodo di stampa laser supera le sfide dei tradizionali processi di fabbricazione a più fasi, che sono spesso costosi e richiedono molto tempo.
La tecnica prevede un processo di irradiazione a impulsi laser ad alta produttività che attiva un donatore precursore. Questo produce particelle di getto contenenti nanotubi ibridi a base di halloysite sintetizzati in situ, specie di zolfo e carbonio poroso derivato dal glucosio.
Questa miscela viene quindi stampata su un tessuto di carbonio, formando un catodo di zolfo integrato. Il Prof. Li osserva che i metodi tradizionali possono richiedere giorni, mentre la loro tecnologia di conversione indotta dal laser ottiene lo stesso risultato in nanosecondi.
Un catodo di zolfo di 75 x 45 mm può essere stampato in soli 20 minuti, alimentando un piccolo schermo per ore. Il Dr. Yang Rongliang evidenzia la conversione indotta dal laser come un fenomeno termico ultraconcentrato, che consente la formazione e la combinazione di diversi materiali.