由蔚山科学技术院大学能源与化学工程学院 Kyeong-Min Jeong 教授领导的研究小组利用干法工艺推出了比现有型号厚五倍的电极。
这一进步不仅提高了电池容量，还保持了快速充电速度，并通过避免使用化学溶剂实现了环保目标。 这项研究成果发表在 Energy & Environmental Science 杂志上。 随着电动汽车（EV）的兴起，对高容量锂离子电池的需求激增，人们越来越关注在最大限度地增加电极厚度的同时，减少非活性成分的设计策略。 遗憾的是，传统的湿电极制造方法很难制造出更厚的电极，由于粉末状电极的特性，往往会在溶剂蒸发阶段造成结块。 相比之下，Jeong 教授的研究团队成功地将电极厚度增加了五倍，混合物层密度达到 3.65 g/cm3，这直接关系到电极的容量。 这种创新电极集成到电池中后，可将电动汽车的行驶里程提高约 14%。 "Jeong教授说："传统的电动汽车电池使首尔和釜山之间的旅程充满挑战，而我们的技术有可能使单次充电行驶里程超过600公里。 此外，新型电极设计采用了多孔球形导电材料，大大提高了导电性。 在通常情况下，电极厚度增加会导致锂离子传输距离延长，从而降低输出功率并减慢充电速度。 然而，使用多孔球形导电剂等特殊材料可以减轻这些挑战，这是传统湿法无法实现的。"这项技术标志着一项重大突破，推动了环保干式电极的容量和性能，"该研究的第一作者 Hyesong Oh 说。 "尤其值得一提的是，它展示了 1 Ah 级袋装电池的性能，为实验室纽扣电池实验之外的大规模生产铺平了道路。
原文链接: Hyeseong Oh et al, Dry-processed thick electrode design with a porous conductive agent enabling 20 mA h cm?2 for high-energy-density lithium-ion batteries, Energy & Environmental Science (2024). DOI: 10.1039/D4EE04106B
