Группа исследователей из UNIST совершила важный прорыв в разработке экологически чистого процесса производства сухих электродов для литий-ионных аккумуляторов (LIB).
Новый метод, который не требует использования вредных растворителей, повышает производительность аккумуляторов и способствует устойчивости. Результаты исследования были опубликованыв июльском номере журнала Chemical Engineering Journal за 2024 год.
Читайте также:
Вызовы времени. В Китае изобрели материал, устойчивый к сверхвысоким температурам Под руководством профессора Кен-Мин Чонга из Школы энергетики и химической инженерии UNIST, исследовательская группа представила процесс сухого электрода без растворителя с использованием политетрафторэтилена (ПТФЭ) в качестве связующего. Этот инновационный подход решает проблемы традиционных методов производства мокрых электродов, которые часто приводят к неравномерному распределению материалов и снижению производительности.
Процесс сухого электрода включает четыре этапа: формирование гранул, формирование пленки, прокатка и ламинирование. Команда оптимизировала условия на каждом этапе,
оценивая физические, электрические и электрохимические свойства полуфабрикатов. Результаты показали, что ПТФЭ с высоким коэффициентом экструзии может производить электродную пленку с высокой прочностью даже при низком потреблении энергии, что улучшает микроструктуру и характеристики мощности.
Связующие в LIB играют ключевую роль в соединении активных материалов и электронов. Исследование показало, что тип и содержание связующих ПТФЭ существенно влияют на выходные характеристики сухих электродов. Исследователи определили оптимальную формулу NCM811/PTFE/технический углерод (CB)/углеродная нанотрубка (CNT) = 96/2,0/1,8/0,2, которая продемонстрировала исключительную способность к разряду 80% при скорости 0,5 C (5 мА/см²) в сложных условиях.
Читайте также:
Можно даже в мозг поставить. В Великобритании придумали мягкие гелевые батареи «Этот прорыв способствует коммерциализации, предоставляя масштабируемое и практичное решение для массового производства», — отметил профессор Чонг. «Мы уверены, что наше исследование откроет путь к экологически чистому и эффективному производству электродов для будущих применений в области хранения энергии».
UNIST объединился с Корейским институтом энергетических исследований (KIER) и Hanwha Co., Ltd. для разработки специального производственного оборудования для сухих электродов и демонстрации его коммерческой жизнеспособности во второй половине 2024 года.
Команда продолжит улучшать характеристики толстых электродов, исследуя различные материалы в последующих исследованиях. Эта инновационная технология обещает сделать электромобили и электронные устройства более устойчивыми в будущем.
