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新型纤维编织技术使电池电极更坚固、更耐用
科学家们开发出了一种新的制造方法，可以显着提高电池电极的强度、耐用性和性能，尤其是用于电动汽车和大型储能系统的电池电极。这项创新由韩国能源研究所、剑桥大学和蔚山大学的研究人员创造，最近发表在《能源》杂志上。《新纤维编织技术使电池电极更坚固、更持久》首先出现在《Knowridge Science Report》上。
来源:Knowridge科学报告科学家们开发出了一种新的制造方法，可以显着提高电池电极的强度、耐用性和性能，尤其是用于电动汽车和大型储能系统的电池电极。
这项创新由韩国能源研究所、剑桥大学和蔚山大学的研究人员创造，最近发表在《能源与环境科学》杂志上。
该团队专注于改进干法工艺，这是一种不使用液体溶剂制造电池电极的方法。
如今，大多数商用电池都依赖于湿法制造工艺，其中材料与溶剂混合以形成光滑、混合良好的涂层。
虽然湿法工艺可靠，但它使用有毒化学物质，需要较长的干燥时间，并且消耗大量能源，使其价格昂贵且不环保。
干法工艺完全消除了溶剂，减少了污染并加快了生产速度。然而，它们有一个主要弱点：如果没有溶剂来溶解和扩散粘合剂，就很难均匀地混合材料或保持颗粒之间的强内聚力。
这会导致电极性能变弱，磨损更快，电池性能也会降低。
研究人员通过重新设计干法加工中使用的粘合剂材料的结构找到了一个优雅的解决方案。
他们没有取代传统的 PTFE 粘合剂，而是改变了它在电极内形成纤维的方式。
他们的新方法创造了一种“双纤维”结构，由细的线状纤维和较粗的绳状纤维组成。
为了实现这一目标，他们将粘合剂混合过程分为两个步骤。第一步，添加少量粘合剂以形成细而精致的纤维，均匀地包裹在活性材料和导电添加剂周围。
结果令人印象深刻。新型干电极的面积容量为 10.1 mAh/cm²，当与软包电池中的锂金属阳极配合使用时，其能量密度达到 349 Wh/kg。