Uma técnica inovadora de impressão a laser em etapa única desenvolvida na Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong (HKUST) está prestes a transformar a fabricação de baterias de lítio-enxofre.
Liderada pelo Prof. Mitch Li Guijun, a inovação da equipe integra a síntese de material ativo e a preparação do cátodo em um processo rápido, em escala de nanossegundos. Isso promete acelerar significativamente a produção de dispositivos de armazenamento de energia eletroquímica imprimíveis.
As baterias de lítio-enxofre possuem um imenso potencial devido à sua alta densidade de energia teórica. O novo método de impressão a laser supera os desafios dos processos de fabricação tradicionais de várias etapas, que geralmente são demorados e caros.
A técnica envolve um processo de irradiação de pulso de laser de alto rendimento que ativa um doador precursor. Isso produz partículas de jateamento contendo nanotubos híbridos à base de haloisita sintetizados in situ, espécies de enxofre e carbono poroso derivado de glicose.
Essa mistura é então impressa em um tecido de carbono, formando um cátodo de enxofre integrado. O Prof. Li observa que os métodos tradicionais podem levar dias, enquanto sua tecnologia de conversão induzida por laser consegue o mesmo em nanossegundos.
Um cátodo de enxofre de 75 x 45 mm pode ser impresso em apenas 20 minutos, alimentando uma pequena tela por horas. O Dr. Yang Rongliang destaca a conversão induzida por laser como um fenômeno térmico ultraconcentrado, permitindo a formação e combinação de diversos materiais.