Impressão a laser 3D pode ser a chave para baterias de lítio de alta capacidade

Laboratório Nacional de Livermore. Lawrence (LLNL) recebeu uma doação de US$ 1,5 milhão das autoridades para desenvolver uma tecnologia para impressão 3D a laser de cátodos para baterias de lítio de alta capacidade. O estudo utilizará pós catódicos da Ampcera, para a qual foi celebrado um acordo de parceria. A impressão a laser 3D pode abrir caminho para a produção em massa de baterias de lítio acessíveis e de alta capacidade que todos precisam.

Fonte da imagem: Jianchao Ye/LLNL

Hoje, os cátodos de bateria contendo lítio são feitos por processos de fundição e revestimento. A substância de trabalho é dissolvida em solventes, aplicada a eletrodos e moldes e depois seca por um longo tempo. Isso é caro, ineficiente e não permite que estruturas sejam construídas acima de uma certa espessura, o que por sua vez atrasa o advento de baterias de carregamento rápido e prejudica o acúmulo de densidade de energia nas baterias.

Ao mesmo tempo, a indústria já domina a impressão 3D a laser usando pós e compostos metálicos. Pesquisadores do LLNL vão apenas lidar com as questões de sinterização de pós catódicos com eletrodos de alumínio usando o método de fusão a laser seletivo (Laser Powder Bed Fusion, L-PBF).

«O processo ecologicamente correto permite o processamento de estruturas catódicas 3D espessas e de alta capacidade, o que permitirá que as baterias de íons de lítio atinjam a meta de carregamento rápido de 80% de carga em 15 minutos ou menos”, disse o pesquisador principal do LLNL, Jianchao Ye. “Devido à ausência de solvente, o processamento a laser ultrarrápido permite a produção em larga escala de baterias com maior desempenho, menor consumo de energia e custo, e provavelmente melhor potência e densidade de energia.”

A Ampcera possui um forte portfólio de tecnologia em eletrólitos de estado sólido e materiais de eletrodos de alto desempenho. A Ampcera fornecerá à LLNL os pós catódicos mais recentes e avançados para processamento de L-PBF.

«Com o desenvolvimento de catodos estruturados em 3D, esperamos expandir a tecnologia para o design de anodos, bem como continuar a explorar sua aplicação em baterias de metal de lítio de estado sólido com densidades de energia e potência ainda maiores”, disse Hui Du, co- fundador e CTO da Ampcera. .