用于电池的高分子固体电解质,生产速度提升13倍实现稳定量产
UNIST Kang Seokju研究团队,引入水平离心铸造方式开发大规模量产方法
用于电池的高分子固体电解质实现大规模生产的创新方法问世,引起学界和相关产业界的关注。
UNIST(校长 Lee Yonghoon)7日表示,能源化学工程系 Kang Seokju 教授团队克服了既有溶解浇铸工艺的局限,开发出引入水平离心铸造方式的新技术。这项研究大幅提升了高分子固体电解质的产量。
根据研究,研究团队对原本用于制造钢管的水平离心铸造方式进行了改良。在注入高分子溶液后,使其在水平方向旋转,从而制备出均一的高分子固体电解质。这与传统溶解浇铸方式难以制备出形状均一的高分子固体电解质形成鲜明对比。
应用高分子固体电解质的电化学性能。(a. 表征与锂稳定性的高分子固体电解质长寿命测试。b、c. 不同电流密度下的电解质稳定性测试。d. LFP//Li 电池示意图。e. LFP//Li 电池中高分子固体电解质的长寿命测试。f. LFP//Li 电池中不同充电速率下的电解质稳定性测试)
View original image通过水平离心铸造方式制备的高分子固体电解质,与既有方式制备的产品相比,原材料损失率几乎为零。由于可以实现均匀成型,不仅经济性和实用性更高,还表现出优异的电化学性能。
Kang Seokju 教授表示:“这是将原本用于制造钢管的工艺加以应用,使得可以大规模生产均一的高性能固体电解质的方法。”
该项开发技术可以以原先方式13倍的速度生产高分子固体电解质。这是因为改进了以往需要对高分子溶液进行干燥并进行真空热处理的工艺,减少了繁琐步骤。
该技术还可通过调节水平离心铸造圆筒的尺寸来调节产量。即便进行大规模生产,也能稳定制备出具有均一厚度和表面的高分子固体电解质。也就是说,这是可应用于二次电池制造工艺的制备方式。
第一作者、能源化学工程系研究员 Kim Hyunwoo 表示:“我们大规模制备出了更加均一、且具有更高电池稳定性的高分子固体电解质,在不改变材料种类和组成的前提下提升了电池性能。”
研究员 Kim Hyunwoo 还解释称:“删除了既耗时又耗能的真空热处理工序,实现了大规模生产,这是本研究的核心。”
本研究成果已于2月13日在线发表在能源材料领域的世界权威学术期刊《Energy Storage Materials》上。研究工作在科学技术信息通信部所属韩国研究财团和韩国能源技术评价院,以及科学技术信息通信部的支持下完成。
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