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

19 05月 2023

2023-05-19 19:25

据外媒报道，美国伍斯特理工学院（WPI）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。