中國(guó)粉體網(wǎng)訊 隨著儲(chǔ)能需求的快速增長(zhǎng),,鋰離子電池市場(chǎng)不斷擴(kuò)大,。傳統(tǒng)方法制備鋰離子電池電極時(shí),,通常將活性材料,、導(dǎo)電添加劑、聚合物和有機(jī)溶劑混合制成漿料,,采用濕法涂布工藝完成,。其中涉及有毒的有機(jī)溶劑和耗能的干燥/回收過程。溶劑的蒸發(fā)導(dǎo)致材料分布不均勻,,電極的微觀結(jié)構(gòu)可能阻礙快速充電能力,。
美國(guó)伍斯特理工學(xué)院研究人員Yan Wang負(fù)責(zé)的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種無溶劑工藝,,用來制造鋰離子電池電極。比起目前市場(chǎng)上的電極,,這種電極更加環(huán)保,、成本更低、充電速度更快,,有望改善電動(dòng)汽車電池的制造過程,。相關(guān)研究成果發(fā)表在《焦耳》雜志上。
本研究亮點(diǎn):
(1)作者通過干印刷(DP)電極中的開孔實(shí)現(xiàn)了較低曲折度和更短的Li+擴(kuò)散路徑,,從而導(dǎo)致其具有更好的速率性能,。DP軟包電池在3C和4C下分別具有78%和69%的高容量保持率,而且在相同速率下漿料澆鑄(SL)電池的容量保持率為67%和52%,。
(2)活性材料表面的涂層防止了活性材料和電解質(zhì)之間的過量副反應(yīng),,從而延長(zhǎng)了DP電池的循環(huán)壽命。這種制造工藝是一種卷對(duì)卷系統(tǒng),,其具有巨大的規(guī)�,;a(chǎn)潛力,為電池制造提供了一種更高效,、更經(jīng)濟(jì)的方式,。
該研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Yan Wang表示,新工藝跳過傳統(tǒng)的干燥和溶劑回收過程,,估計(jì)可將電池制造的能源使用量減少47%,,將電極制造成本降低至少15%,可擴(kuò)大規(guī)模的同時(shí)還生產(chǎn)出充電速度更快的電極,。
參考資料:
科技日?qǐng)?bào)
Yangtao Liu et al,,Roll-to-roll solvent-free manufactured electrodes for fast-charging batteries
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/長(zhǎng)安)
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