德国研发新电极 或可生产固态防火电池

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　　据外媒报道，德国德累斯顿弗劳恩霍夫质料与射线研究所（Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology IWS）研究人员研发了一种新型生产工艺，可在未来实现高效、环保电池的生产。研究人员给储能电池的电极涂上了一层干膜，而不是液体化学物质，该历程可节省能源，消除有毒溶剂。现在，芬兰一家公司正在测试该项新手艺。

　　现在，对更好、更经济的储能生产方式的需求正不停上涨，特别是在德国，所有主流汽车制造商都推出了雄心壮志的电动汽车设计，也将导致电池的需求大幅上涨。现在为止，德国公司都一直从亚洲购置电池，缘故原由在于：首先，亚洲科技集团在量产电池方面拥有多年履历；另一方面，德国等地电价很高，因而生产电池的成本很高。

　　不再具有有毒溶剂 电力成本更低

　　这正是弗劳霍恩夫研究人员想要改变的事实：“我们的干燥转移涂层工艺（dry transfer coating process）旨在显著降低电极涂层的工艺成本。” Benjamin Schumm博士示意：“电池制造商不再需要有毒且昂贵的溶剂，而且干燥涂层工艺还节省了能源成本。此外，我们的手艺还促进了电极质料的使用，此类质料很难甚至不可能用湿化学法举行处置，然则此类质料却是未来生产更高能量密度电池所必须的。”

　　芬兰的试验工厂正式投产

　　芬兰电池公司BroadBit Batteries正与IWS互助，在其艾斯波工厂启动了试点工厂，该工厂使用干电极质料而不是湿的糊状物笼罩电极。BroadBit公司正接纳该工艺生产新型钠离子电池。在实验室中，IWS已经可以每分钟涂覆数米的电极箔，展示了该手艺可转化成量产工艺的潜力。

　　湿化学法的局限性

　　现在为止，大多数电池生产商都通过庞大的湿化学工艺给电池电极涂覆涂层。首先，他们会将活性物质（作用是释放电池存储的能量）与添加剂夹杂，制成糊状。在该历程中，添加的有机溶剂异常昂贵而且通常有毒。一旦糊状物涂覆在薄金属箔上，一个更昂贵的工艺步骤就最先了：要将几十米长的金属箔上的涂膜烘干，然后再举行进一步加工，而干燥历程会发生昂贵的用电成本。

　　将分子连系形成蛛网

　　另一方面，干燥转移涂层工艺手艺在操作上不会有损坏生态且价格昂贵的工艺步骤，IWS工程师将活性质料与连系性聚合物夹杂，再在一个叫做“ 砑光机”的轧机上加工此干燥夹杂物。该系统中的剪切力会将整个分子链从粘合剂聚合物中撕裂出来，撕裂出来的“纤维丝”与电极颗粒连系，就像蜘蛛网一样，从而会让电极质料具有稳定性，并形成一个天真的干燥电极质料层。接下来， 砑光机直接将100微米厚的薄膜层压在铝箔上，从而生产出电池电极。

　　通往固态防火电池之路

　　Benjamin Schumm示意：“如此一来，我们能够加工新一代电池的质料，此类质料可能无法使用传统工艺加工。”例如，使用硫作为活性质料的储能系统，或是使用离子导电固体而不是易燃液体电解质的固态电池。IWS科学家示意，此类电池与现在的锂离子电池相比，在相同的体积下，能够存储更多能量。然则，此类固态电解质在与溶剂接触时会失去其功能性特征。无溶剂的涂层工艺显著更适合生产此类储能介质，在处置固态电池电解质的历程中，研究人员通过使用粘合剂含量极低的干膜手艺，到达了主要的里程碑。

　　该工艺也可替换传统的涂覆糊状物的工艺

　　现在，工程师们旨在通过与工业互助伙伴互助，增强手艺，到达突破。例如，研究人员还在与Saueressig、INDEV、Netzsch Trockenmahltechnik和Broad-Bit Batteries等公司互助，以进一步研发干燥转移涂层工艺。Benjamin Schumm示意，历久来看，该工艺具备极大地潜力，可替换传统的基于糊状物的电极生产工艺。

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