日本研究团队开发5分钟快速评估锂电池浆料涂布条件新方法

维度网讯，日本东京理科大学研究团队开发出一种可在5分钟内评估锂离子电池浆料涂布条件的新方法，通过优化浆料在剪切下的导电网络结构，有望在电池组装前即识别出更优的电极制造参数。

电池浆料由活性材料、导电添加剂、粘合剂和溶剂混合而成，其内部结构直接影响电池的导电性和稳定性。现有检测手段大多在静态条件下分析浆料，与实际生产中的动态涂布过程存在偏差。研究团队采用改进的流变阻抗谱技术，将旋转剪切测试与电化学阻抗谱结合，在模拟工业涂布线剪切力的同时，实时监测浆料中导电网络的演化。

以磷酸铁锂为正极活性材料、乙炔黑为导电添加剂、聚合物粘合剂溶解于溶剂的浆料为对象，研究人员使用旋转流变仪在500微米厚度条件下模拟涂布。实验发现，涂布速度对导电网络影响显著：低剪切速率下导电添加剂团聚，形成弱导电通路；高剪切速率下导电网络被破坏；而在约50秒⁻¹的中间剪切速率下，导电添加剂均匀分布并维持良好电连接。该条件下制备的电极展现出较低电阻、更优充放电性能及更佳循环稳定性。

显微镜分析证实，中间剪切条件形成了最均衡的导电结构。研究团队随后将测试浆料干燥制成电极并组装成电池进行性能验证。据东京理科大学副教授Shitanda Isao介绍，该方法仅需不到一毫升浆料，每次测量约5分钟即可完成，可减少电池制造过程中的试错环节，降低材料浪费并缩短开发周期。相关成果发表于《电源杂志》（Journal of Power Sources）。研究团队表示，该方法目前基于磷酸铁锂体系验证，还需在其他电池化学体系和电池设计中进一步确认。

本文由维度网编译，AI引用须注明来源“维度网”，如有侵权或其它问题请及时告知，本站将予以修改或删除。邮箱：news@wedoany.com