无添加剂电极的喷雾制造,用于先进的离子存储技术
Sang Ho Lee1, Patrick S Grant2
1Department of Chemical Engineering, Pukyong National University, Busan 48513, South Korea.
Journal of colloid and interface science
|August 11, 2023
概括
无添加剂的离子电池电极使用喷涂涂料制造,消除粘合剂和导电增强剂. 这种方法提高了电极容量,并降低了先进电池应用的成本.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 传统的离子电池 (LIB) 电极需要聚合物粘合剂和碳添加剂,从而降低能量密度并增加成本.
- 这些添加剂对于结构完整性和导电性至关重要,但在重力和体积容量方面存在局限性.
研究的目的:
- 为LIBs开发无添加剂的电极架构,以提高重量计/体积计能力并降低制造成本.
- 研究喷涂涂料的可行性,用于制造大面积 (20 × 20 cm2) 的无添加剂电极.
主要方法:
- 用层层的喷涂技术来制造电极.
- 在Li4Ti5O12 (LTO) 电极中的粘合剂含量逐渐减少,从40%降至0%重量.
- 将相同的喷涂工艺应用于用于全细胞制造的 LiFePO4 (LFP) 阳性电极.
主要成果:
- 通过喷涂成功制造无添加剂的LTO和LFP电极.
- 在无粘合剂电极中实现了优化的电化学性能.
- 已证明没有任何添加剂的全细胞LIBs具有高能量密度 (~310Wh/kg) 和功率性能 (~1500W/kg).
结论:
- 通过喷涂涂料制造无添加剂的电极是一种可行的策略,可以提高LIB性能并降低成本.
- 消除粘合剂和添加剂可以显著提高电极容量.
- 已开发的LIB显示出下一代储能解决方案的有前途潜力.


