IF=60.622! Chem. Rev.綜述:從材料到電池:鋰離子電池電極加工的最新和前瞻技術(shù) 2023年10月13日 上午10:35 ? 頭條, 干貨, 頂刊 ? 閱讀 14 電極加工在推進鋰離子電池(LIB)技術(shù)方面發(fā)揮著重要作用,并對電池能量密度、制造成本和產(chǎn)量產(chǎn)生重大影響。然而,與材料開發(fā)相比,關(guān)于電極加工和電池制造的總結(jié)要少得多,尤其是將材料特性與加工設(shè)計和約束相關(guān)聯(lián)。 在此,美國橡樹嶺國家實驗室Jianlin Li研究員等人概述了從材料到電池組裝的LIB電極加工的每個步驟,總結(jié)了各個步驟的最新進展。綜述重點關(guān)注 (1)材料性能與加工設(shè)計的關(guān)系; (2) 每一步的目標和挑戰(zhàn); (3)步驟之間的相關(guān)性; (4) 從實驗室規(guī)模擴大到中試規(guī)模的挑戰(zhàn); (5)每一步的加工成本; (6) 加工和制造步驟的限制; (7)未來加工制造技術(shù)。本文旨在概述LIB制造從粉末到電池形成的整個過程,并彌合學(xué)術(shù)發(fā)展與工業(yè)制造之間的差距。 圖1. 正負極材料能源、成本、可循環(huán)性、功率和安全性對比 材料占LIB成本的大部分,而 LIB成本的不斷降低需要采用新型材料,這可能對最先進的工藝構(gòu)成挑戰(zhàn),未來材料和電極加工的創(chuàng)新發(fā)展對于滿足鋰離子電池對能量和功率密度提高、快速充電能力、成本降低、安全性增強、可持續(xù)制造和環(huán)境友好性的持續(xù)需求是必要的??梢酝ㄟ^減少非活性成分的含量來提高能量密度,包括使用更輕和更薄的集流體(即金屬化聚合物基材)、開發(fā)自立式電極、減少粘結(jié)劑和導(dǎo)電添加劑的含量,并通過減少孔隙體積來減少所需的電解液量,從而進一步致密化電極。 開發(fā)具有足夠質(zhì)量控制的連續(xù)流程和自動化可以提高一致性和再現(xiàn)性并降低廢品率,在LIB制造中實施質(zhì)量控制。此外,在電極加工和電池制造過程中考慮回收是非常有益的,可以簡化后續(xù)的回收步驟。最后但同樣重要的是,雖然LIB將繼續(xù)主導(dǎo)電動汽車應(yīng)用,但還有一些其他新興電池技術(shù),如鋰硫電池和固態(tài)電池也同樣值得關(guān)注。 圖2. 電極制造以及電池和電池組制造所涉及步驟框圖 From Materials to Cell: State-of-the-Art and Prospective Technologies for Lithium-Ion Battery Electrode Processing, Chemical Reviews 2021. DOI: 10.1021/acs.chemrev.1c00565 原創(chuàng)文章,作者:科研小搬磚,如若轉(zhuǎn)載,請注明來源華算科技,注明出處:http://m.xiubac.cn/index.php/2023/10/13/6342f24578/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關(guān)推薦 Angew:新型單一氟化醚溶劑助力高壓鋰金屬電池 2023年10月15日 這篇Nature Catalysis是全自動實驗,機器做出來的! 2023年10月16日 什么“摻雜”?能25天拿下一篇Angew!北化工「杰青/優(yōu)青」強強聯(lián)手! 2024年7月28日 支春義/李洪飛/韓翠平,最新Nature子刊! 2023年10月7日 清華大學(xué)于浦團隊,今日最新Nature Materials! 2024年4月12日 廈門大學(xué)「國家杰青」黃小青團隊,最新Nature Synthesis! 2024年7月8日