KRICT开发出干法厚膜正极技术 解决锂离子传输瓶颈

盖世汽车讯 若要开发单次充电续航时间更长的电池，就必须在相同的体积和重量限制下储存更多能量。

据外媒报道，由韩国化学研究院（Korea Research Institute of Chemical Technology，）San Moon 博士和 Jungdon Suk 博士领导的研究团队，首次通过引入石墨相氮化碳（g-C3N4）作为正极添加剂，开发出了一种干法厚膜正极技术。该添加剂能增强电解液的润湿性，使电解液更有效地渗透进电极内部，同时降低锂离子向正极活性材料迁移所需的能量。这项研究是与首尔大学（Seoul National University）、延世大学（Yonsei University）等韩国国内高校以及全球科学仪器公司赛默飞世尔科技韩国分公司（Thermo Fisher Scientific Korea）合作开展的。

增加电池电极的厚度，既能容纳更多用于存储电能的活性物质，又能减少所需的集流体和隔膜的相对用量。这种方法有利于制造高能量密度的电池（即能够存储更多能量的电池），例如专为长续航电动汽车设计的大容量电池。然而，随着电极厚度增加，锂离子向电极深处迁移的速度会变慢，从而引发类似“锂离子交通拥堵”的现象。结果，电化学反应集中在电极表面附近，导致难以充分利用电极内部存储的能量。

然而，研究人员发现，增加 g-C3N4 的含量并不一定能带来更好的性能。由于 g-C3N4 导电性较差，过量添加会增加电极的电阻。此外，压缩后的电极随时间推移会发生部分回弹（即“回弹效应”），这使得内部离子传输路径变得更加曲折。因此，该团队指出，要优化电化学性能，必须综合考量添加剂含量、其在电极中的分布位置以及电极的孔隙结构。

干法电极制造技术通过省去溶剂干燥与回收工序，在降低制造成本、能耗及生产占地面积方面具有巨大潜力。然而，本研究并未直接测量实际的量产良率或制造成本的具体降幅。