Baterias de capacidade ultra-alta e resistentes ao fogo foram desenvolvidas. A nova bateria melhorou o desempenho e a segurança das "baterias de lítio-enxofre, "que têm capacidades muito maiores do que as baterias de íon de lítio comercializadas, portanto, é fácil de fabricar por meio do processo de impressão.

Uma equipe de pesquisa, liderado pelo Professor Sang-Young Lee na Escola de Energia e Engenharia Química da UNIST demonstrou baterias bipolares de Li-S de estado sólido (ASSLSBs) que apresentam segurança excepcional, flexibilidade, e estética, pela primeira vez. As principais tecnologias incluem o "processo de impressão, "que produz baterias como se letras ou imagens fossem impressas em objetos, e o "eletrólito de polímero de camada dupla, "que resolve a redução da vida útil da bateria, um problema crônico de baterias de lítio-enxofre.

As baterias de lítio-enxofre usam lítio como eletrodo negativo e enxofre como eletrodo positivo. Embora a densidade de energia seja cerca de cinco vezes maior do que a de uma bateria de íon de lítio, compostos de enxofre (polissulfeto) gerados durante o processo de carga e descarga deterioram o desempenho da bateria. O composto de enxofre se move para o cátodo, criando uma película fina na superfície do cátodo, bloqueando o movimento dos íons de lítio responsáveis ​​pelo fluxo de eletricidade.

"As células de lítio-enxofre com eletrólitos sólidos de camada dupla têm um ciclo de vida mais que duplo em comparação com as células de lítio-enxofre com eletrólitos líquidos convencionais, "diz Se-Hee Kim, o primeiro autor do estudo. "É um eletrólito sólido, mas usa um gel suavemente dobrado para aumentar a estabilidade mecânica e química da bateria. Também é fácil aumentar a tensão de operação porque várias células podem ser conectadas em série. "

Existem muitas vantagens no "processo de impressão gradual" para fazer baterias de lítio-enxofre totalmente sólidas. Vários formatos de células podem ser fabricados diretamente no local desejado, assim, liberando baterias quadradas. Neste estudo, uma bateria alfabética de lítio-enxofre foi produzida na asa de um avião curvo.

"Esta pesquisa apresentou um novo conceito de fabricação de" alta capacidade, bateria de estado sólido de alta segurança, "uma das maiores preocupações no campo das baterias secundárias, "diz o professor Lee." Os ASSLSBs bipolares resultantes mostraram avanços excepcionais em fatores de forma, flexibilidade mecânica, E segurança, que não foram alcançados em ASSLSBs relatados anteriormente. "

Ele adiciona, "Antecipamos que a estratégia ASSLSB bipolar impressa pode fornecer uma rota simples e escalável para a realização de ASSLSBs práticos."