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挪威科技工业研究院开发新的干式电极制造方法 更节能/占地更小

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时间:1900/1/1 0:00:00

据国外媒体报道,来自挪威科技工业研究所(SINTEF)的研究人员开发出了一种新的电极制造方法。该工艺能耗低,使得电池生产更简单,成本更低。

discovery

(来源:SINTEF)

电池可用于手电筒、电话、汽车等设备,是电网平衡能源系统的主要组成部分。其中,电极是所有电池的核心,由金属箔和一层薄薄的活性化学材料制成。当离子从一个电极移动到另一个电极时,电子像电流一样流动。

生产过程消耗能源,占用空间。

电极制造过程消耗大量能量,占用大量空间,对人类和环境有害。Tor Olav Sunde说:“活性电极材料支持离子进出。这些材料需要与添加剂混合,以确保电极粘合在一起并具有导电性。”

在电极的制造中,为了将活性化学物质与添加剂混合,要加入溶剂并搅拌产生湿物质,然后将湿物质涂在金属箔上。在组装电池之前,必须除去溶剂,这可以通过干燥电极来实现。

去除对环境有害的溶剂

为了彻底去除溶剂,使电极完全干燥,要使用几十米长的干燥炉。这个过程需要很长时间,因为电极材料必须以均匀和受控的方式干燥,以防止其破裂。孙德说:“这个过程需要消耗大量的能量。在制造电池的过程中,超过三分之一的能量都用于这种干燥过程。

“另外,常用的溶剂可能非常有害。它不仅对人类有,而且污染自然环境。为了回收,需要使用大量的系统和设备来防止泄漏,这增加了复杂性和成本。”

切换到“干燥处理”

为了找到解决办法,研究人员开始转向干处理。Sunde说:“研究人员在不使用溶剂的情况下,将干燥的活性物质和添加剂混合在一起。最困难的事情是制造薄的电极涂层。不可能只是把一些原料混在一起就万事大吉了。如果这么简单,早就有人做了。”

研究人员测试了许多不同的方法来确定它们是否有效,并发现“在制造过程中必须使用温度和压力来使电极具有正常的性能”。

能效是关键。

最后,研究人员成功了。Sunde说:“目前制造的电极看起来非常好。当在电池中测试时,它的表现似乎和由溶剂制成的电极一样好。就像做烤饼不加牛奶一样。”

实验室成功实现了小规模干法加工,有助于节约大量能源和成本。当然,要达到最终目的,让大型电池厂降低能耗,更加环保,还有一段路要走。Tor Olav Sunde说:“现在有初步结果证明这一过程是有效的。”

目前,研究人员正致力于申请专利,寻找机会推广这项技术。

discovery1据国外媒体报道,来自挪威科技工业研究所(SINTEF)的研究人员开发出了一种新的电极制造方法。该工艺能耗低,使得电池生产更简单,成本更低。

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(来源:SINTEF)

电池可用于手电筒、电话、汽车等设备,是电网平衡能源系统的主要组成部分。其中,电极是所有电池的核心,由金属箔和一层薄薄的活性化学材料制成。当离子从一个电极移动到另一个电极时,电子像电流一样流动。

生产过程消耗能源,占用空间。

电极制造过程消耗大量能量,占用大量空间,对人类和环境有害。Tor Olav Sunde说:“活性电极材料支持离子进出。这些材料需要与添加剂混合,以确保电极粘合在一起并具有导电性。”

我……电极的制造,为了将活性化学物质与添加剂混合,要加入溶剂,搅拌产生湿物质,然后涂在金属箔上。在组装电池之前,必须除去溶剂,这可以通过干燥电极来实现。

去除对环境有害的溶剂

为了彻底去除溶剂,使电极完全干燥,要使用几十米长的干燥炉。这个过程需要很长时间,因为电极材料必须以均匀和受控的方式干燥,以防止其破裂。孙德说:“这个过程需要消耗大量的能量。在制造电池的过程中,超过三分之一的能量都用于这种干燥过程。

“另外,常用的溶剂可能非常有害。它不仅对人类有,而且污染自然环境。为了回收,需要使用大量的系统和设备来防止泄漏,这增加了复杂性和成本。”

切换到“干燥处理”

为了找到解决办法,研究人员开始转向干处理。Sunde说:“研究人员在不使用溶剂的情况下,将干燥的活性物质和添加剂混合在一起。最困难的事情是制造薄的电极涂层。不可能只是把一些原料混在一起就万事大吉了。如果这么简单,早就有人做了。”

研究人员测试了许多不同的方法来确定它们是否有效,并发现“在制造过程中必须使用温度和压力来使电极具有正常的性能”。

能效是关键。

最后,研究人员成功了。Sunde说:“目前制造的电极看起来非常好。当在电池中测试时,它的表现似乎和由溶剂制成的电极一样好。就像做烤饼不加牛奶一样。”

实验室成功实现了小规模干法加工,有助于节约大量能源和成本。当然,要达到最终目的,让大型电池厂降低能耗,更加环保,还有一段路要走。Tor Olav Sunde说:“现在有初步结果证明这一过程是有效的。”

目前,研究人员正致力于申请专利,寻找机会推广这项技术。

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