的锂离子电池用于电动汽车是清洁能源经济的关键。但是他们的电极通常由使用湿浆和有毒溶剂,一个昂贵的生产方法,提出了健康和环境风险。
早期的实验在美国能源部橡树岭国家实验室显示干电池制造过程有显著的好处。这消除了溶剂而显示承诺提供的电池耐用,不拖累不活跃的元素和使用后能够维持高储能能力。这样可以促进更广泛的电动汽车采用改进,有助于减少碳排放,实现美国气候目标。
干燥处理是一种相对较新的替代节省厂房空间以及时间,能源、废物处理和启动费用,然而到目前为止,研究人员已经有限的理解以及为什么它是如何工作的。
ORNL和行业伙伴Navitas系统探测干燥过程如何影响电池材料的结构和电化学性能。欧洲杯足球竞彩电池产生的能量锂离子电极称为阴极和阳极之间的旅行。团队集中在一个电极干燥处理策略,包括干燥粉末与粘结剂混合,然后压实材料改善粒子之间的联系。欧洲杯猜球平台这种策略可以应用于阳极和阴极通过专注于某些材料或混合方法。欧洲杯足球竞彩
Navitas使电极之后,ORNL人员由王健林李艘和Runming道测量他们的电化学性能在不同条件下不同的时间框架。ORNL团队能够达到新的理解的干法加工电极降解。
电池用干燥过程显示出“一流的”能够维持他们的能力扩展使用后,根据结果报告化学工程杂志。他们是“高度化学可取”,因为它们的结构允许锂离子在阳极和阴极之间更直接的路径,研究人员发现。电极较厚,允许更高的能量加载,同时减少活性成分增加尺寸和重量。
“有更积极的电极材料,”欧洲杯足球竞彩道说。”,甚至骑自行车后,它会有一些裂缝。”这两个优势反映了高能量密度和良好的长期cyclability。电极可以弯曲和flex,展示优秀的机械强度和绕组能力大规模生产所需的电池。
干燥过程可以提供各种各样的福利制造商和美国供应链:它是高度兼容当前最先进的电极制造设备,而其减少环境影响使电池植物适合在更多的地方。2020欧洲杯下注官网
“当你看gigascale工厂,你看为了规模数十亿美元的电池,“技术主管和首席研究员布赖恩Steinhoff说Navitas的项目。“干处理可以消除涂料和溶剂设备目前大型电池生产的必要条件。2020欧洲杯下注官网如果您可以使用一个干燥过程相反,你可以减少你的足迹40或50%,节省数亿美元,开始启用的创建基础设施取代目前在很大程度上是依赖于亚洲。”
的下一步研究稳定高度阳极组件一个薄金属材料电流收集器。“这个项目的主要目标是开发或确定一个更好的粘结剂的干燥过程,因为当前绑定不是很稳定的阳极的环境,”李说。研究小组正致力于减少炭黑的数量,材料,保持电池导电率,更有损于其能量密度。
ORNL和Navitas研究者继续完善流程,提高电化学性能。目标是平衡厚电极的优缺点:它有潜在的更高的能量加载和很容易滚动,但它可能提供更少的力量,由于离子进一步去旅行。
来源:https://www.ornl.gov/