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更經濟、更環保!德國研發電池電極制備新工藝2021-09-04 08:03

德國Fraunhofer材料和光束技術研究所(IWS)開發了一種干式涂層工藝,在電池電極生產中不需要使用有毒溶劑,更加環保。

電極是電池的核心部件,通常由覆蓋薄涂層的金屬箔組成。制造電池電極的傳統工藝大多涉及有毒溶劑,需要大量的空間和能源。

而Fraunhofer IWS開發了一種名為DRYtraec的干式涂層工藝環保且成本效益高,可大規模使用,未來有可能徹底改變電池電極的制造。

Fraunhofer IWS的化學涂層工藝組組長Benjamin Schumm解釋說:“傳統的涂層工藝使用一種濕化學方法,一種由活性材料、導電炭黑和粘合劑與溶劑一起制成的漿料,在金屬箔上形成一個濕層,需要具備非常長干燥軌道的極大型機器,以確保溶劑在之后蒸發。有了DRYtraec,我們可以更有效地設計這個過程。”

Fraunhofer IWS的干式涂層工藝不使用溶劑,而是依靠一種特殊的粘合劑。這些材料一起形成粉末,被放置在壓光機的間隙中,即兩個以相反方向旋轉的輥子之間的間隙。其中一個輥子的旋轉速度比另一個快。這就產生了一種剪切力,確保粘合劑形成線狀網絡,即所謂的纖維素。Schumm說:“想象一下,它就像一張蜘蛛網,機械地嵌入顆粒。”通過壓力和運動,在快速旋轉的輥子上形成一層細小的薄膜,然后將其轉換到第二個壓光機間隙的導電薄膜上。

Schumm強調,該技術的使用范圍并不局限于特定的電池化學,可以用于鋰離子電池和鋰硫或鈉離子電池,甚至還可以用于固態電池。

據該研究所稱,目前正在與幾家汽車和電池制造商進行談判,計劃實現各種試點工廠。

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