无溶剂高密度电极技术突破,有望显著压降电池制造成本

成均馆大学团队攻克新一代“干电极”关键技术

成均馆大学先进纳米技术研究院(SAINT)金永俊教授带领的研究团队,在被视为下一代电池制造路线的“干电极”技术上取得重要突破。他们成功开发出专门针对无溶剂电极加工优化的新型材料体系,被认为有望重塑现有电池生产模式。

无溶剂工艺:省去干燥环节,降低成本与环境负担

传统锂离子电池和全固态电池制造中,电极制备通常依赖含有有毒溶剂的浆料涂布工艺,随后还需经历高能耗的干燥步骤。干电极技术则完全取消液态溶剂的使用,改为将固态原料直接压制成电极薄膜:

  • 不再使用有毒液态溶剂,更加环保;
  • 省略干燥工序,显著降低能耗和生产成本;
  • 简化工艺流程,有利于提升生产效率。

这一方向目前已成为全球电池产业的竞争焦点,包括特斯拉在内的国际龙头企业都在加速布局,希望在未来电池市场中占据优势。

一体化材料:解决干法加工均匀性与规模化难题

长期以来,干法电极加工在实现均匀混合和稳定大规模生产方面存在技术瓶颈。为此,金永俊教授团队提出“一体化”材料设计思路,将:

  • 负责储能的活性材料,
  • 负责电子传导的导电剂,

整合为一个整体结构。通过这种一体化材料,团队实现了高质量、高负载电极的批量制备,为干电极技术的产业化奠定了基础。

该方法的技术可行性和性能表现,已通过与延世大学李永民教授团队合作开展的模拟研究得到严格验证。

正负极研究成果发表于国际期刊

团队围绕干法正极技术的研究成果已发表在能源领域权威期刊《Joule》上;针对干法负极的相关工作则登载于《Carbon Energy》在线版,显示出该技术路线在正负极两端均具备应用潜力。

兼顾环保与性能的“终极方案”

对于此次成果,金永俊教授表示:“干电极技术不仅是一种更环保的制造工艺,同时也是显著提升电池性能、质量与安全性的终极解决方案。我们开发的专用材料与生产技术,将成为大幅压缩制造成本、并确保全球电池性能竞争力的重要基础。”

加速商业化:布局电极代工与产业协同

在学术进展之外,团队也在积极推动技术落地。依托实验室孵化的初创企业 Corenergy Solution,研究团队计划开展专注于干电极制造的电池电极代工(OEM/ODM)业务。

同时,团队还与拥有三星SDI、LG能源解决方案等韩国电池企业丰富产业经验的成均馆大学多位教员合作,推动:

  • 干电极结构设计优化,
  • 电池制造工艺升级,
  • 国内电池产业生态系统整体竞争力提升。

通过科研与产业的联动,该项目力图加速干电极技术从实验室走向量产,为下一代高性能、低成本电池提供关键支撑。


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