Специалисты из двух южнокорейских научных организаций — KIMS и KERI представили новый метод изготовления анодов для литий-ионных аккумуляторов. Технология основана на использовании гранул графита с контролируемой формой и не требует добавления тефлона, который применяется в традиционных сухих электродных процессах.

Изображение: interestingengineering.com

Вместо тефлона разработчики применили хорошо зарекомендовавшую себя в промышленности систему связующих CMC-SBR (карбоксиметилцеллюлоза и стирол-бутадиеновый каучук). Гранулы композитного графита изготавливаются методом распылительной сушки из смеси, содержащей графит, токопроводящие добавки и связующие вещества. В отличие от обычных пластинчатых частиц графита, новые гранулы имеют изотропную внутреннюю структуру, что создаёт многоканальные пути для транспорта ионов лития, включая сквозные каналы по толщине электрода.

Эксперименты показали, что новый сухой анод демонстрирует лучшие показатели быстрой зарядки и стабильности циклов по сравнению с традиционными анодами, изготовленными по мокрой технологии. Кроме того, разработка улучшает диффузию лития в состоянии высокой плотности энергии, что подтверждает её потенциал для создания высокоёмких аккумуляторов с толстыми электродами.

Схема:  electronicsforu.com

Технология может применяться в электромобилях, системах накопления энергии (ESS) и батареях следующего поколения. Поскольку используется уже коммерциализированная система связующих CMC-SBR, производство может быть легко масштабировано с одновременным снижением затрат и углеродного следа.

Старший научный сотрудник KIMS Джихи Юн отметила, что технология предлагает новый подход, способный преодолеть ограничения традиционных ПТФЭ-процессов, и будет востребована в аккумуляторах для электромобилей нового поколения, которым требуются как высокая плотность энергии, так и быстрая зарядка.