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伍斯特理工学院开发无溶剂工艺用于制造更好的低成本电极

来源:盖世汽车  2023-05-20 08:00  汽车顶尖技术

盖世汽车讯 据外媒报道,美国伍斯特理工学院研究人员Yan Wang负责的团队开发了一种无溶剂工艺,用来制造锂离子电池电极。比起目前市场上的电极,这种电极更加环保、成本更低、充电速度更快,有望改善电动汽车电池的制造过程。

使用传统生产方法和浆料制造电极时,需要使用有毒的溶剂,并且干燥时间较长。与之相比,这种干式印刷制造工艺避免了这些缺陷。

该校机械材料工程系Wang教授表示,新工艺可以扩展规模,并将电极制造成本减少达15%。另外,与常规电极相比,新电极的充电速度更快。“目前,锂离子电池的充电速度很慢。制造商通常使用的溶剂易燃、有毒且成本高,使生产时间和成本增加。通过无溶剂工艺制造的电极,可以在20分钟内充电至78%的容量。除了不需要溶剂、浆料,生产时间也很短。”

在制造商用锂离子电池电极时,通常将活性材料、导电添加剂、聚合物和有机溶剂混合制成浆料,然后将浆料粘在金属基板上,经烤箱干燥,再切成块用于电池。溶剂通过蒸馏回收。

与之相反,该团队的工艺将带电干粉混合在一起,使其在喷到金属基板上时保持粘合状态,然后用辊子加热和压缩干涂电极。研究人员表示,因为不需要传统的干燥和溶剂回收过程,估计电池制造能耗可减少47%。

长期以来,Wang一直致力于改进锂离子电池并减少由此产生的废弃物,其共同创立的Ascend Elements公司正在开发电池回收技术。

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