中央大学推动下一代锂离子电池创新

by Park SeungUk

Published 06 Mar.2025 15:15(KST)

开发环保型干式电极制造技术

中央大学6日表示，化学工程系Nam Inho教授团队开发出了锂离子电池干法工艺技术。

南仁浩教授研究团队
（自左至右为博士课程学生 Kang Jihyun、博士课程学生 Eom Hojong、博士课程学生 Jang Seohyun、南仁浩教授）
＜照片=中央大学提供＞

研究团队摆脱了传统湿法工艺，开发出一种无需溶剂即可制备电极的干法电极工艺系统，从而证明了在保持高能量密度的同时，实现环保型电池制造是可行的。

随着电动汽车和能源存储装置（ESS）市场的扩大，开发具有高密度的厚膜电极已成为必不可少的课题。尤其是与传统湿法工艺相比，基于干法工艺的厚膜电极制造技术正受到关注，被视为替代方案。

干法工艺是一种不使用有毒溶剂来制备电极的方法。由于不需要干燥过程，可将生产效率最大化。此外，该工艺还具有缩短制造流程、提高生产速度和效率、减少能源消耗（最多可降低30%）等优点。

用于干式电极的 Bollard-Anchored 粘结剂优势及性能评估＜图片由中央大学提供＞

研究团队从港口用于固定船只的系船柱（Bollard）结构中获得灵感，开发出了“Bollard-Anchored”粘结剂系统。该系统采用先将形成的粘结剂（PC）预先附着在正极材料上的方式，在保持机械稳定性的同时，将聚四氟乙烯（PTFE）的用量减少了70%以上。

研究团队开发的粘结剂系统改善了离子电导率和附着力，即使在高倍率充放电条件下，相比传统PTFE也表现出1.7倍以上的性能提升。预计这一技术将在对高密度、高性能电池有强烈需求的下一代电动汽车和能源存储装置领域得到广泛应用。

本次研究由Kang Jihyun、Eom Hojong、Jang Seohyun三位博士研究生共同担任第一作者。此外，现代汽车电池工艺技术开发团队以及首尔大学Han Jeongwoo教授研究团队也共同参与了研究。研究成果已发表在国际知名学术期刊《Advanced Materials》上。

Nam Inho教授表示：“本研究提出了一种兼具环保性和高性能的创新电极制造技术，将为干法电极工艺树立新的范式”，并称“在电动汽车、大规模ESS、航天航空电池等多个产业领域具有较高的商业化潜力”。

本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。