Cercetătorii ORNL folosesc fibra de carbon pentru a îmbunătăți performanța bateriilor procesate uscat

Cercetătorii de la Laboratorul Național Oak Ridge au depășit un obstacol în calea utilizării unui proces uscat, mai accesibil, pentru fabricarea bateriilor litiu-ion utilizate în vehicule și dispozitive electronice. Bateriile rezultate oferă un flux de energie electrică mai mare și un risc redus de supraîncălzire.

Prelucrarea uscată este o metodă de fabricare a peliculelor de electrozi care elimină necesitatea solvenților organici umezi, care necesită mai mult spațiu în fabrică, timp, energie, eliminare a deșeurilor și cheltuieli de pornire. Cu toate acestea, peliculele prelucrate uscat se rup ușor. Cercetătorii ORNL au încorporat fibre lungi de carbon, apoi au testat baterii tip pastilă fabricate din acest material. Au descoperit că peliculele erau mai rezistente și mai flexibile. Fibrele lungi au îmbunătățit rezistența mecanică a materialului, transferând în același timp electroni mai departe, pentru rate de încărcare și descărcare mai rapide.

În timp ce alții au experimentat cu fibre de carbon la nanoscală, ORNL este primul care folosește fibre lungi de carbon, a declarat omul de știință Jaswinder Sharma. Economiile de costuri chimice ar depăși prețul fibrei, care constituie doar 1% din greutate.

Credem că acesta este următorul pas în aducerea electrozilor procesați uscat pe scară largă. Prin eliminarea solvenților scumpi și simplificarea procesului de fabricație, această metodă ar putea ajuta producătorii de baterii din SUA să concureze mai eficient pe piața globală.

—Jaswinder Sharma

 

Proiectul ORNL este finanțat de Biroul pentru Materiale Avansate și Tehnologii de Fabricație al Departamentului de Energie.