Прорив у галузі акумуляторів: вчені вирішили важливу проблему за допомогою лазера

Дослідники розробили інноваційну однокрокову технологію лазерного друку для прискорення виробництва літій-сірчаних акумуляторів.

Про це пише Tech Xplore. Очікується, що літій-сірчані батареї замінять наявні літій-іонні батареї через високу теоретичну щільність енергії сірчаних катодів. Нова технологія наближає цей момент.

Як пояснюють у виданні, сірчані катоди зазвичай складаються з активних матеріалів, матеріалів-господарів (або каталізаторів) і провідних матеріалів. Виготовлення матеріалів і підготовка катодів часто включає складні, багатоетапні та трудомісткі процеси, що викликає побоювання щодо ефективності та вартості виробництва.

Щоб подолати ці проблеми, вчені розробили нову однокрокову технологію лазерного друку для швидкого виробництва інтегрованих сірчаних катодів. Надруковані лазером сірчані катоди демонструють видатні характеристики як у монетних, так і в мішечних літій-сірчаних комірках.

"Швидкість друку може досягати близько 2 см2/хвилину при використанні тільки одного лазерного променя. Сірчаний катод розміром 75 × 45 мм2 може бути надрукований за 20 хвилин і забезпечувати живленням невеликий екран упродовж кількох годин під час збирання в літій-сірчаний пакетний елемент", — зазначив професор Мітч Лі Гуйцзюнь, доцент кафедри інтегративних систем і дизайну Гонконзького університету науки і технологій (HKUST).

У чому переваги літій-сірчаних батарей

Літій-сірчані акумулятори легші та дешевші, ніж літій-іонні. Крім того, такі батареї дуже енергоємні. Вони дають змогу електромобілям їздити далі, а ноутбукам, смартфонам та іншим пристроям працювати вдвічі довше.

Слабким місце літій-сірчаних батарей є довговічність — акумулятори стають марними приблизно після 50 повних зарядок. Нещодавно вчені виявили, що термін служби літій-сірчаного сплаву можна продовжити шляхом впровадження платини.