挪威科技工业研究院开发新的干式电极制造方法 更节能/占地更小

据外媒报道，挪威科技工业研究院（SINTEF）的研究人员开发了一种新的电极制造方法。该工艺能耗较低，使电池生产变得更简单、成本更低。

（图片来源：SINTEF）

电池可用于手电筒、电话和汽车等各类设备，并且是电网平衡能源系统的主要部件。其中电极是所有电池的核心，由金属箔和一层薄薄的活性化学材料涂层制成。当离子从一个电极移动到另一个电极时，电子就像电流一样流动。

生产过程耗能且占用空间

电极制造过程需要消耗大量能源，占用大量空间，并且对人类和环境有害。Tor Olav Sunde表示：“活性电极材料支持离子进出。这些材料需要与添加剂混合，以确保电极结合在一起，并且具有导电性。”

在制造电极时，为了使活性化学物质与添加剂混合在一起，要在其中加入溶剂并进行搅拌，从而产生湿物质，然后涂在金属箔上。在组装电池之前，必须去除溶剂，这是通过干燥电极来实现的。

去除对环境有害的溶剂

为了完全去除溶剂，使电极达到完全干燥的状态，要使用有几十米长的烘干炉。该过程耗时较长，因为必须以均匀、受控的方式干燥电极材料，以防止其破裂。Sunde表示：“这一过程需要消耗大量能源。在制造电池的过程中，超过1/3的能源是用于这类干燥过程。

“此外，通常使用的溶剂可能存在很大的危害性。不仅对人类有毒，而且会污染自然环境。为了进行回收，需要使用大量的系统和设备，以防止其泄漏，从而增加了复杂性和成本。”

切换到“干式处理”

为了找到解决方案，研究人员开始转向干式处理法。Sunde表示：“研究人员在不使用溶剂的情况下进行混合，即混合干燥的活性材料和添加剂。其中最难做到的是制作薄电极涂层。不可能只把一些原料混合在一起，就万事大吉了。如果真这么简单，早就有人这么做了。”

研究人员测试了许多不同的方法，以确定其是否有效，并发现“在制造过程中必须借助温度和压力，才能使电极具有正常的性能” 。

能源效率是关键

最终研究人员取得了成功。Sunde表示：“目前制造出来的电极看起来很不错。在电池中进行测试时，其表现似乎和使用溶剂制造的电极一样好。这就像是不用牛奶做出了烤饼。”

该实验室成功实现了小规模的干法加工，有助于大量节约能源和成本。当然要实现最终目标，让大型电池厂降低能耗、更加环保，还有一段路要走。Tor Olav Sunde表示：“现在已经有了初步结果，证明这个过程是有效的。”

目前，研究人员致力于申请专利，并寻找机会来推进这项技术。