新的制造方法解决了电动汽车行业面临的挑战
由伍斯特理工学院 (WPI) 研究员 Yan Wang 领导的团队开发了一种无溶剂工艺来制造比目前市场上的电极更环保、更便宜、充电速度更快的锂离子电池电极，这一进步可以改善制造电动汽车电池。
在Joule杂志上 ， 该小组报告了一种干式打印制造工艺，该工艺避免了使用浆料和传统生产方法制造电极时所需的有毒溶剂和长时间干燥。Wang 是 WPI William B. Smith Dean 机械与材料工程系教授，他说新工艺可以扩大规模并将电极制造成本降低多达 15%，同时还能生产出比传统充电速度更快的电极产生的电极。
“目前的锂离子电池充电速度太慢，制造商通常使用易燃、有毒且昂贵的溶剂，这会增加生产时间和成本，”Wang 说。“我们的无溶剂制造工艺通过生产可在 20 分钟内充电至 78% 容量的电极来解决这些缺点，所有这些都不需要溶剂、浆料和较长的生产时间。”
商用锂离子电池电极通常通过混合活性材料、导电添加剂、聚合物和有机溶剂制成浆料，然后将浆料粘贴到金属基板上，在烘箱中干燥，然后切成小块用于电池。通过蒸馏回收溶剂。
相比之下，研究人员的过程涉及将带电的干粉混合在一起，这样它们在喷洒到金属基材上时就会粘附。然后将干涂电极加热并用辊压紧。研究人员报告说，跳过传统的干燥和溶剂回收过程可将电池制造能耗降低约 47%。
长期以来，Wang 一直专注于改进锂离子电池并减少它们产生的废物。他与他人共同创立了 Ascend Elements，这是一家开发电池回收技术的公司。 王的电极制造工作得到了能源部与先进电池联盟有限责任公司和马萨诸塞州清洁能源中心的资助。该项目的合作者包括 WPI 的 Yangtao Liu '22(博士)、研究生 Jinzhao Fu、助理研究教授 Xiaotu Ma、Panawan Vanaphuti '22(博士)和 Rui Wang '23(博士);以及德克萨斯 A&M 大学、莱斯大学、Microvast Inc.、阿贡国家实验室和布鲁克海文国家实验室的研究人员。
世平集团已就王氏团队开发的制造技术申请了专利。此外，Wang 和他的合作者之一，德克萨斯 A&M 大学的 Heng Pan 共同创立了 AM Batteries Inc.，这是一家由风险投资支持的公司，正在与 Amperex Technology Limited (ATL) 和其他公司合作，以扩大无溶剂电极的规模制造业。
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