슬롯 사이트 (WPI) 연구원이 이끄는 팀Yan Wang현재 시장에 나와있는 전극보다 녹색이고 저렴하며 충전하는 리튬 이온 배터리 전극을 제조하기위한 용매가없는 공정을 개발했습니다.
저널에서Joule,그룹은 슬러리 및 기존의 생산 방법으로 전극을 제조 할 때 필요한 독성 용매 및 긴 건조 시간을 피하는 건식 프린트 제조 공정에 대해보고했습니다. Wang, 크레이지 슬롯 William B. Smith Dean의 교수 인 Wang온라인 슬롯식 및 재료, 새로운 프로세스는 확장되어 전극 제조 비용을 최대 15 %까지 줄일 수 있으며, 기존의 전극보다 더 빨리 충전 할 수있는 전극을 생산할 수 있다고 말했다.
“Current lithium-ion batteries charge too slowly, and manufacturers typically use flammable, toxic, and expensive solvents that increase the time and cost of production,” Wang said. “Our solvent-free manufacturing process addresses those disadvantages by producing electrodes that charge to 78 percent of capacity in 20 minutes, all without the need for solvents, slurries, and long production times.”
상업용 리튬 이온 배터리 전극은 일반적으로 활성 재료, 전도성 첨가제, 폴리머 및 유기 용매를 혼합하여 금속 기판에 붙여 넣고 오븐에 건조시키고 배터리에서 사용하기 위해 조각으로 자릅니다. 용매는 증류를 통해 회수됩니다.
연구원의 과정은 대조적으로 전기적으로 충전 된 드라이 분말을 함께 혼합하여 금속 기판에 뿌릴 때 준수 할 수있었습니다. 이어서 건조 코팅 된 전극을 가열하고 롤러로 압축시켰다. 연구원들은 기존의 건조 및 용매 회복 공정을 건너 뛰는 배터리 제조 에너지 사용을 47 %로 삭감했다고 연구원들은보고했다.
Wang은 오랫동안 리튬 이온 배터리를 개선하고 생성하는 폐기물을 줄이는 데 중점을 두었습니다. 그는 배터리 재활용 기술을 개발하는 회사 인 Ascend Elements를 공동 설립했습니다.Wang의 전극 제조 작업은 미국 Advanced Battery Consortium LLC 및 Massachusetts Clean Energy Center와 Energy Department와 자금을 지원했습니다.. 이 프로젝트의 공동 작업자는 Yangtao Liu '22 (PhD), 대학원생 Jinzhao Fu, Xiaotu MA, Panawan Vanaphuti '22 (PhD) 및 Rui Wang '23 (PhD), 모든 크레이지 슬롯; 및 Texas A & M University, Rice University, Microvast Inc., Argonne National Laboratory 및 Brookhaven National Laboratory의 연구원.
크레이지 슬롯는 Wang 팀이 개발 한 제조 기술에 대한 특허 출원을 제출했습니다. 또한 Wang과 그의 공동 작업자 중 한 명인 Texas A & M University의 Heng Pan은 ATL (Amperex Technology Limited) 및 기타 회사와 협력하여 솔벤트가없는 전극 제조를 확장하는 벤처 지원 회사 인 AM Batteries Inc.를 공동 설립했습니다.
