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无溶剂工艺改善锂离子电池制造

来源:  发布时间:2023年05月25日 作者:

某研究团队开发了一种无溶剂工艺来制造锂离子电池电极,这种电极比目前市场上的电极更环保、更便宜、充电更快,这一进步可改善电动汽车电池的制造。

目前的锂离子电池充电太慢,制造商通常使用易燃、有毒和昂贵的溶剂,这增加了生产时间和成本。而无溶剂制造工艺可生产出20分钟内充电到78%容量的电极,其不需要溶剂、浆料和较长的生产时间,解决了以上缺点。


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该研究团队开发的干印制造工艺,避免了使用浆料和传统生产方法制造电极时所需的有毒溶剂,同时缩短了干燥时间。专家表示,新工艺可扩大规模,将电极制造成本降低至少15%,同时还生产出充电速度更快的电极。

商用锂离子电池电极通常通过将活性材料、导电添加剂、聚合物和有机溶剂混合制成浆料,该浆料粘贴到金属基板上,在烤箱中干燥,然后切成碎片用于电池,溶剂则通过蒸馏回收。


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相比之下,新工艺涉及将带电的干粉混合在一起,以便它们在喷涂到金属基材上时会黏附,然后干涂电极被加热和用滚筒压缩。团队报告称,跳过传统的干燥和溶剂回收过程,估计可将电池制造的能源使用量减少47%。

锂离子电池的研发其实可追溯到20世纪70年代,但直到电动汽车、智能手机、平板电脑的普及,锂离子电池才得到真正推广。锂离子电池的优势显而易见:高电压、长寿命和低自放电率,这些都支撑了它如今的“地位”,但其制造技术也面临着多种挑战,譬如,提高能量密度、进一步延长寿命、降低成本,以及最重要的——提高安全性能。随着类似本文中新工艺的不断出现,锂离子电池未来将会拥有更广阔的应用前景,并且在能源领域的作用将会越来越重要。



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