Laser-Printed Lithium-Sulfur Batteries: Isang Pagsulong sa Pag-iimbak ng Enerhiya

Nag-ulat ang mga mananaliksik ng paraan ng paggawa ng sulfur cathode para sa bateryang lithium-sulfur gamit ang pulsed laser. Pinagsasama ng pag-aaral sa Nature Communications ang pagbuo ng mga materyal at paglalagay ng mga ito sa telang carbon sa isang hakbang. Mga selulang pananaliksik ang nasubok, hindi komersiyal na bateryang handa nang pumalit sa lahat ng lithium-ion na baterya.

Bakit pinag-aaralan ang bateryang lithium-sulfur?

Mataas ang teoretikal na kapasidad ng sulfur sa pag-iimbak ng enerhiya. Ngunit mahina itong magdaloy ng kuryente, at ang paglipat ng mga natutunaw na polysulfide sa pagitan ng mga electrode ay maaaring magpababa ng pagganap at haba ng buhay ng baterya. Karaniwan ding maraming hakbang ang paggawa ng cathode na maraming sulfur. Malawak pa ring ginagamit at maaaring i-recycle ang mga bateryang lithium-ion, bagaman may mga hamon sa pagkolekta at pagproseso sa mga ito.

Paano gumagana ang laser printing?

Sa pag-aaral, mabilis na pinainit ng pulsed laser ang panimulang patong na may sulfur, halloysite nanotube, manganese nitrate at glucose. Ang mga particle na tumilapon ay bumuo ng halloysite nanotube na may manganese oxide, sulfur at porous carbon. Naipon ang halo sa telang carbon upang maging isang cathode. Cathode ang inililimbag sa paraang ito, hindi ang buong baterya.

Gumamit ang pangkat ng komersiyal na laser scribing machine at awtomatikong paggalaw ng sample. Maaari nitong pasimplehin ang paggawa, ngunit hindi pa napapatunayan ang kabuuang gastos at produksiyon sa pang-industriyang sukat.

Mga resulta at limitasyon

Nagbigay ang cathode ng paunang kapasidad na 1,215 mAh/g sa 0.2 C. Sa 1,000 cycle sa 1 C, humigit-kumulang 0.02% bawat cycle ang pagbaba ng kapasidad. Ang sample na may sulfur na hanggang 7.8 mg/cm² ay nagbigay ng 5.60 mAh/cm² sa ika-100 cycle sa 0.2 C. Sinubukan ang coin cell at pouch cell.

Sa tiyak na kondisyon sa laboratoryo nakuha ang mga bilang na ito. Hindi pa napatunayan ang pagiging mas mahusay nito kaysa sa lahat ng komersiyal na lithium-ion na baterya, mas mababang panganib sa sunog, o pagdating sa merkado sa loob ng limang taon. Kailangan pa ang mas malawak na pagsubok sa buong selula, kaligtasan at paggawa.

Konteksto ng kumpanya

Gumagawa ang Enovix ng mga bateryang lithium-ion na may anode na mayaman sa silikon. Hindi ito nakalista bilang kalahok sa pag-aaral na ito tungkol sa sulfur cathode. Dapat suriin ang pinakabagong impormasyon ng kumpanya bago magpasya sa pamumuhunan.

Enovix (ENVX )

Pinakabagong balita sa Enovix:

Sanggunian: Yang, R. at iba pa, Nature Communications 16, 2386 (2025), doi:10.1038/s41467-025-57755-0.