Новий метод, який не вимагає використання шкідливих розчинників, підвищує продуктивність акумуляторів і сприяє стійкості. Результати дослідження були опубліковані в липневому номері журналу Chemical Engineering Journal за 2024 рік.

Під керівництвом професора Кен-Мін Чонга зі Школи енергетики та хімічної інженерії UNIST, дослідницька група представила процес сухого електрода без розчинника з використанням політетрафторетилену (ПТФЕ) як сполучного. Цей інноваційний підхід вирішує проблеми традиційних методів виробництва мокрих електродів, які часто призводять до нерівномірного розподілу матеріалів і зниження продуктивності.

Процес сухого електрода включає чотири етапи: формування гранул, формування плівки, прокатка та ламінування. Команда оптимізувала умови на кожному етапі, оцінюючи фізичні, електричні та електрохімічні властивості напівфабрикатів. Результати показали, що ПТФЕ з високим коефіцієнтом екструзії може виробляти електродну плівку з високою міцністю навіть за низького споживання енергії, що покращує мікроструктуру і характеристики потужності.

Сполучні в LIB відіграють ключову роль у з’єднанні активних матеріалів і електронів. Дослідження показало, що тип і вміст сполучних ПТФЕ істотно впливають на вихідні характеристики сухих електродів. Дослідники визначили оптимальну формулу NCM811/PTFE/технічний вуглець (CB)/вуглецева нанотрубка (CNT) = 96/2,0/1,8/0,2, яка продемонструвала виключну здатність до розряду 80% за швидкості 0,5 C (5 мА/см²) у складних умовах.

«Цей прорив сприяє комерціалізації, надаючи масштабоване і практичне рішення для масового виробництва», — зазначив професор Чонг. «Ми впевнені, що наше дослідження відкриє шлях до екологічно чистого та ефективного виробництва електродів для майбутніх застосувань у сфері зберігання енергії».

UNIST об’єднався з Корейським інститутом енергетичних досліджень (KIER) і Hanwha Co., Ltd. для розроблення спеціального виробничого обладнання для сухих електродів і демонстрації його комерційної життєздатності в другій половині 2024 року.

Команда продовжить покращувати характеристики товстих електродів, досліджуючи різні матеріали в подальших дослідженнях. Ця інноваційна технологія обіцяє зробити електромобілі та електронні пристрої більш стійкими в майбутньому.

Источник: techno.nv.ua