محققان مرکز پلی تکنیک Worcester روش جدیدی برای تولید الکترودهای باتری های لیتیوم یونی پیدا کردند.

روش جدید این محققان می نواند یک از مشکلات بزرگ صنعت ساخت خودروهای برقی را حل کند. این تکنیک تولید می تواند هزینه تولید باتری های لیتیومی را کاهش دهد، سرعت شارژ را بالا ببرد و درعین حال هزینه تولید را کاهش دهد.

Yan Wang رهبر این گروه تحقیقاتی و محقق مرکز پلی تکنیک Worcester گفت:”ما در این مطالعه از یک روش بدون حلال برای تولید الکترودهای باتری لیتیوم یونی استفاده کردیم. این رویکرد جدید الکترودهای سبزتر و ارزان قیمت تر هستند و نسبت به الکترودهای موجود سریع تر شارژ می شوند. الکترودهای مرکز WPI می توانند انقلابی در تولید باتری وسایل نقلیه الکتریکی ایجاد کنند.

محققان از روش تولید چاپ خشک به جای حلال های مضری که در روش های مرسوم برای خشک کردن دوغاب الکترودها استفاده می شود، بهره می برند. پرفسور وانگ استاد دانشکده مکانیک و مواد مرکز WPI در ادامه گفت: «روش ما یک فرآیند مقیاس پذیر است و به صورت غیرمستقیم می تواند هزینه های تولید الکترود را تا 15% افزایش دهد. علاوه بر این، الکترودهایی که از طریق روش جدید تولید می شوند نسبت به الکترودهای تولیدی به شیوه رایج، سریع تر شارژ می شوند.

باتری های لیتیوم یونی فعلی سرعت شارژ کمتری دارند و سازندگان باتری مجبورند از حلال های قابل اشتعال، گران قیمت و سمی استفاده کنند که همین کار، زمان و هزینه تولید را تا حد زیادی افزایش می دهد. الکترودهای فاقد حلال ما، می توانند در عرض 20 دقیقه 78% شارژ شوند بدون این که، به حلال یا دوغاب نیاز داشته باشند.»

الکترودهای لیتیوم یونی در حال حاضر از طریق مخلوط کردن مواد فعال، رسانا، پلیمرها و حلال‌های آلی برای دوغاب روی یک بستر فلزی استفاده می کنند و در کوره قرار می دهند تا به طور کامل خشک شوند. سپس، بعد از خشک شدن برای استفاده در باتری ها به قطعات مختلف بریده می شود. این حلال ها می توانستند از طریق تقطیر دوباره بازیافت شوند.

اما در این روش نوآورانه، محققان از پودرهای خشک دارای بار الکتریکی برای پوشش بستر فلزی استفاده می کردند. سپس، الکترودها با پوشش خشک در کوره قرار می گیرند و با غلتک فضرده می شوند. طبق ادعای گروه سازنده، حذف فرآیند خشک کردن رایج و بازیابی حلال به تنهایی می تواند انرژی مصرفی باتری را تا 47درصد کاهش دهد.