環保型鋰離子電池干電極制造工藝的開發與應用

引言 隨著全球對環境問題的日益關注，環保型能源存儲技術已成為研究的熱點。鋰離子電池因其高能量密度、長循環壽命和環境友好等優點，在眾多能源存儲系統中占據重要地位。然而，傳統濕電極制備工藝中使用的有機溶劑對環境有害，且成本較高，限制了其大規模應用。為此，韓國蔚山國家科學技術研究所的研究團隊開發了一種環保型鋰離子電池干電極制造工藝，該工藝不使用有害溶劑，采用聚四氟乙烯（PTFE）作為黏合劑，以實現電池的綠色制造。

環保型鋰離子電池干電極制造工藝 該工藝主要包括造粒、成膜、壓延、疊層四個階段。造粒階段通過擠出成型，將活性材料、導電材料和聚四氟乙烯黏合劑混合，形成均勻的顆粒。成膜階段將顆粒通過熱壓或冷凍干燥等方法制成薄膜。壓延階段通過物理壓縮，提高薄膜的機械強度和電導率。疊層階段將多層薄膜堆疊，形成完整的電極。

聚四氟乙烯黏合劑的應用 聚四氟乙烯黏合劑因其優異的化學穩定性和電絕緣性，在干電極制造中發揮重要作用。該黏合劑能夠均勻分散活性材料和導電材料，解決了傳統濕電極制備中黏合劑和導電材料分布不均的問題，提高了電池的性能。研究顯示，高擠出率的聚四氟乙烯黏合劑即使在低能耗的情況下也能生產出高強度的電極膜，改善了微觀結構和功率特性。

黏合劑對電池性能的影響 黏合劑在連接活性材料和電子方面發揮關鍵作用，聚四氟乙烯黏合劑的類型和含量影響干電極的輸出特性。研究人員通過實驗確定了最佳配方，在0.5C的充放電速率下，電池能夠以80%的效率釋放其存儲的電量。

結論與展望 這項環保型鋰離子電池干電極制造工藝的突破，為大規模生產提供了可擴展且實用的解決方案，為環保、高效的能源存儲電極制造開辟了新道路。未來，隨著技術的不斷進步和應用領域的拓展，干電極制造工藝有望在新能源汽車、儲能系統等領域發揮更大的作用。