美国橡树岭国家实验室用干法工艺突破锂离子电池制造难题
2025-07-31 08:59
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橡树岭国家实验室(ORNL)研究人员克服障碍,采用更经济的干法工艺制造用于汽车和电子设备的锂离子电池,该电池能提供更大电流并降低过热风险。

虽然这些碳纤维片段的长度仅及指尖,但却是目前电池薄膜中最长的,能够实现更快的电子传输。图片来源:卡洛斯·琼斯/橡树岭国家实验室,美国能源部

干法加工是制造电极膜的方法,无需湿有机溶剂,可避免增加工厂占地面积、时间、能源、废物处理和启动成本。但干法加工的薄膜易撕裂,为此,ORNL研究人员加入长碳纤维,并测试由该材料制成的纽扣电池。结果发现,这种薄膜更坚固、柔韧,长纤维提高了材料机械强度,还能进一步传输电子,实现更快充放电速率。

科学家贾斯温德·夏尔马(Jaswinder Sharma)称,虽有人尝试过纳米级碳纤维,但橡树岭国家实验室是首个使用长碳纤维的机构。节省的化学成本将超过纤维价格,且纤维仅占碳纤维重量的1%。

“我们认为这是让干法电极接近广泛应用的下一步。通过消除昂贵溶剂并简化制造过程,这种方法可帮助美国电池生产商在全球市场上更有效地竞争。”夏尔马说。

据悉,ORNL的这个项目由美国能源部先进材料和制造技术办公室资助。

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