ابداع راهی جدید برای تولید الکترودهای باتری لیتیوم یونی

یک گروه تحقیقاتی به سرپرستی یان وانگ، محققی از موسسه پلی تکنیکWorcester  یک روش جدید را برای تولید الکترودهای باتری لیتیوم یونی ابداع کرده است.

به گزارش تکناک، این رویکرد جدید الکترودهای سبزتر، مقرون به صرفه‌تر و شارژ سریع‌تر را در مقایسه با الکترودهایی که در حال حاضر در دسترس هستند تولید می‌کند و به طور بالقوه انقلابی در تولید باتری برای وسایل نقلیه الکتریکی ایجاد خواهد کرد.

این تیم از یک روش تولید چاپ خشک در مجله Joule پرده برداری کرد که استفاده از حلال های مضر و دوره های خشک شدن طولانی روش های سنتی تولید الکترود که از دوغاب استفاده می کنند را دور می زند. وانگ اظهار کرد که این فرآیند نوآورانه مقیاس پذیر است و به طور بالقوه می تواند هزینه های تولید الکترود را تا 15 درصد کاهش دهد. علاوه بر این، الکترودهای تولید شده از طریق این روش می توانند با سرعت بیشتری نسبت به الکترودهایی که با استفاده از روش های معمولی ایجاد می شوند، شارژ شوند.

وانگ گفت: باتری‌های لیتیوم یون فعلی خیلی کند شارژ می‌شوند و تولیدکنندگان معمولاً از حلال‌های قابل اشتعال، سمی و گران قیمت استفاده می‌کنند که زمان و هزینه تولید را افزایش می‌دهند. فرآیند تولید بدون حلال ما با تولید الکترودهایی که تا 78 درصد ظرفیت در 20 دقیقه شارژ می شوند، بدون نیاز به حلال، دوغاب و زمان تولید طولانی، این معایب را برطرف می کند.

االکترودهای باتری لیتیوم یونی تجاری معمولاً با مخلوط کردن مواد فعال، افزودنی‌های رسانا، پلیمرها و حلال‌های آلی برای ایجاد دوغابی ساخته می‌شوند که روی یک بستر فلزی ریخته میشود، در اجاق خشک می‌شود و برای استفاده در باتری‌ها به قطعات دلخواه بریده می‌شود. سپس حلال ها از طریق تقطیر بازیافت می شوند.

در مقابل، فرآیند جدید محققان شامل مخلوط کردن پودرهای خشکی است که دارای بار الکتریکی بوده و روی یک بستر فلزی اسپری می شوند تا به آن بچسبند. سپس الکترودهایی که پوشش خشک دارند حرارت داده شده و با غلتک فشرده می شوند. محققان گزارش دادند که نادیده گرفتن فرآیند خشک کردن سنتی و بازیابی حلّال، مصرف انرژی تولید باتری را تا 47 درصد کاهش می دهد.