Tecnología de secado por pulverización utilizada en café instantáneo aplicado a producción de baterías de alta capacidad

El Instituto de Investigación de Electrotecnología de Corea (KERI) y el Instituto de Ciencia de Materiales de Corea (KIMS) han desarrollado tecnología de alta base de alta base de alta base en la tecnología de secado de la tecnología de fabricación de alta base para el logro de la batería secundaria de alta capacidad. Es estudio Publicado En Revista de ingeniería química,

El electrodo de batería secundaria se realiza mezclando materiales activos que almacenan energía eléctrica, aditivos conductores que ayudan en la corriente eléctrica y los aglutinantes que sirven como un tipo de adhesivo. Hay dos formas de mezclar estos materiales: proceso húmedo, que utiliza solventes y proceso seco, que mezclan polvo sólido sin solventes.

El proceso seco se considera más ecológico que el proceso húmedo y ha atraído una atención significativa como una técnica que puede aumentar la densidad de energía de la batería secundaria. Sin embargo, hasta ahora, el proceso seco tiene varias limitaciones para lograr una mezcla similar de materiales activos, aditivos conductores y aglutinantes.

Para resolver este problema, Kerry y Kims implementaron técnicas de secado en aerosol, que ya se ha demostrado que son una producción a gran escala en las industrias alimentarias y farmacéuticas, para el proceso seco. Primero, los investigadores de KIMS mezclaron materiales activos y aditivos conductores como una solución líquida y luego los rociaron en una cámara de alta temperatura hecha de tubos de vidrio.

El principio es que el disolvente se evapora inmediatamente debido a altas temperaturas dentro de la cámara, dejando solo materiales activos y polvo mixto mixto igualmente mezclado con aditivos conductores. Este método es el mismo procedimiento que se utiliza en la producción a gran escala de café instantáneo, donde se enfoca el café y se aplica aire caliente para producir polvo sólido.

Los materiales activos y el polvo general de los aditivos conductores fabricados con técnicas de secado por pulverización se convirtieron en electrodos de alta capacidad por investigadores en Kerry, que tenían derecho a información integral y experiencia en procesos de electrodos secos. Los investigadores mezclaron el material activo y los aditivos conductores con aglutinantes, luego llevaron a cabo un proceso llamado fibrilación, en el que los aglutinantes se extienden en hilos utilizando dispositivos especialmente diseñados.

A través de este delicado procedimiento, los bindees de aditivos técnicos de material activo se tejieron juntos como una estructura y se pueden combinar correctamente. Finalmente, los investigadores pasaron a través de un proceso de calentamiento, donde los materiales activos articulares, los aditivos conductores y los aglutinantes se hicieron en una película delgada con una densidad uniforme, finalmente producida para la batería.

Kerry y Kims creen que este logro obtendrá una alta capacidad en las baterías secundarias. Gracias a esto, es posible obtener la mezcla óptima entre el contenido interno de la batería secundaria, reduciendo el volumen del aditivo conductor en comparación con el primero, y en su lugar llena la ubicación con materiales activos, que están directamente relacionados con la capacidad de la batería.

Nuevos desafíos de investigación matriz tradicional

Los investigadores que realizan estudios articulares redujeron la cantidad de aditivos conductores del rango del 2 al 5% reportado en la literatura existente relacionada con el electrodo seco a través de varios experimentos. Logró con éxito un nivel de componente mundial del 98% para el contenido de materiales activos.

Además, los electrodos secos fabricados utilizando este método obtuvieron una capacidad de área de aproximadamente 7 mAh/cm.²Que se duplica desde el electrodo comercial (2-4 mAh/cm)²Los resultados de la investigación relevantes fueron reconocidos por su alta experiencia técnica.

El investigador senior Insung Hwang en el Centro de Investigación de Batterías de Next Generación de Kerry explicó la importancia de los resultados de la investigación, afirmando que la combinación óptima de materiales de electrodos puede aumentar la densidad y el rendimiento de la energía, y que esta técnica tiene un gran potencial en esta técnica, ya que puede aplicarse a las áreas de baterías de próxima generación, como las baterías de estado de litio litio.

"A través de la investigación de seguimiento, planeamos reducir los costos del proceso, mejorar los costos del proceso, mejorar las capacidades de producción, mejorar las capacidades de producción y aumentar la madurez tecnológica, eventualmente con el objetivo de transferir tecnología a las empresas", dijo Jihi Yun, investigador senior de la Convergencia y la División General de Investigación de Materiales de KIMS.