德国科学家研发电极生产新工艺,可加快电池的生产

导读:德国卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的研究人员开发并成功应用了一种创新的概念,同时对两层电极进行涂层和干燥,可以大大加快电池的生产。

德国科学家研发电极生产新工艺,可加快电池的生产

KIT表示,薄膜技术(TFT)研究小组开发的工艺可以将干燥时间减少到20秒以内,比目前的方法减少了三分之一到一半的生产时间,可以使锂离子电池生产更快、更便宜。

然而,这仍然是一个湿化学过程。活性材料以粉末形式混合,并与粘合剂和溶剂搅拌,形成糊状物(浆液)。然后将这种糊状物薄薄地涂在载体介质上,通常是铝箔,并在烘箱中干燥,以蒸发溶剂并使涂层固化。

干燥通常需要一分钟左右,因此在每分钟100米的生产速度下,需要相应的长距离干燥。通过将涂层和干燥的工艺步骤结合起来,KIT研究小组成功地开发了一个同时进行的概念。

具体来说,同步概念将不同的活性材料用于各个层,并同时应用它们。一层负责粘附,一层负责特定能力。这种层结构大致分为三分之一和三分之二,使生产具有极高的干燥率,干燥时间减少到三分之一。

Wilhelm Schabel教授表示:“我们的工作表明,原则上我们已经掌握了所有的工艺步骤,可以在不影响质量的情况下更快地生产电池,从而在未来更具成本效益。”此外,尽管减少了干燥时间,但没有损失容量,因此电池的续航也不受影响。

在他们的研究中,科学家们将不同的活性材料应用于分布在不同厚度的阳极层中。不同的性能具体分布在电极层中。因此,电极可以定制,并表现出更好的机械以及电化学性能。

该小组目前正在研究各种方法来扩大同步概念的规模。为此,他们正在测试带有高性能喷嘴和激光干燥模块的纯对流干燥。Schabel教授表示:“我们的研究表明,原则上有可能在未来将电池生产速度提高200%到300%。”

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