{{{sourceTextContent.title}}}

Composants de batterie Li-ion à imprimer sur une imprimante à jet d'encre

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Les scientifiques de l'Université polytechnique Pierre le Grand Saint-Pétersbourg (SPbPU) développent une technologie d'impression d'électrodes pour batteries Li-ion miniatures par imprimante à jet d'encre. Les recherches en cours peuvent aider à créer des alimentations pour les biocapteurs, l'électronique portable et d'autres dispositifs miniatures. Les résultats de l'étude sont publiés dans la revue Energy Technology.

{{{sourceTextContent.description}}}

Les batteries Li-ion ont une densité d'énergie élevée et sont donc souvent utilisées pour des appareils électroniques miniatures. Mais pour réduire davantage la taille des batteries, de nouvelles approches sont nécessaires pour fabriquer des batteries. Parmi les solutions possibles figurent les méthodes utilisées pour la fabrication des circuits intégrés, ainsi que diverses méthodes d'impression qui présentent un avantage en raison de leur haute performance.

Selon les chercheurs, pour imprimer des électrodes avec les caractéristiques données, il faut sélectionner les conditions de synthèse, la composition et la viscosité de la solution d'impression, et les paramètres d'impression. Les électrodes fabriquées par impression jet d'encre ne peuvent pas fournir une densité d'énergie suffisamment élevée par rapport aux électrodes produites par la technologie traditionnelle. Les différences sont attribuées à l'utilisation de différents matériaux, ainsi qu'aux paramètres des électrodes fabriquées, y compris la densité de la couche active, la proportion de matière active, etc.

"Pour réduire la différence de densité énergétique, nous proposons d'utiliser des composés prometteurs à base de lithium et de matériau cathodique enrichi en manganèse avec une capacité accrue", a déclaré Maxim Maxim Maximov, chercheur au Centre des technologies de fabrication avancées de l'Initiative technologique nationale (NTI) de l'Université polytechnique Pierre le Grand Saint Petersburg, dans une déclaration. "Nous avons démontré la possibilité de fabriquer des électrodes avec ce matériau par impression jet d'encre. Nous avons également constaté que l'intensité énergétique du matériau de l'électrode imprimée et de l'électrode fabriquée par la technologie traditionnelle est proche".

Les scientifiques ont utilisé la cathode active synthétisée pour préparer une solution stable et optimiser ses paramètres pour l'impression jet d'encre. Ils ont sélectionné les conditions d'impression des électrodes et ont réalisé une étude des propriétés électrochimiques des électrodes imprimées, confirmant la faisabilité de l'approche technologique proposée et la composition choisie du matériau de la cathode.

Les scientifiques poursuivent leurs recherches en vue d'augmenter la densité énergétique des électrodes imprimées et du prototype de la batterie Li-ion.