Специалисты из Республики Корея представили инновационную методику создания анодов для литий-ионных батарей, способную повысить плотность энергии аккумуляторов в электромобилях, ускорить процесс их подзарядки и при этом уменьшить производственные расходы. К разработке присоединились сотрудники Корейского института материаловедения (KIMS) и Корейского института электротехнологий (KERI).

Новая технология базируется на оптимизированном методе «сухой» обработки электродных материалов. Данный подход, в отличие от общепринятого подхода, исключает необходимость применения опасных для здоровья растворителей и последующей трудоемкой сушки, что ведет к экономии энергии, снижению вредных выбросов и удешевлению выпуска аккумуляторных батарей.

Ключевым элементом новой разработки стало отказано от политетрафторэтилена (PTFE), часто используемого в качестве связующего вещества при создании сухих электродов. Вместо него ученые использовали экологически безопасную систему, уже продемонстрировавшую свою эффективность на существующих производствах аккумуляторов.

Существенное изменение коснулось организации структуры анода: вместо плоских графитовых частиц теперь применяются сферические гранулы с беспорядочной структурой слоев. Данное расположение способствует более свободному перемещению ионов лития внутри электрода, что обеспечивает ускоренную зарядку аккумулятора и его эффективную работу при повышенных нагрузках.

Проведенные тесты продемонстрировали, что усовершенствованная структура позволяет значительно сократить время подзарядки, дольше сохраняет первоначальные параметры после многочисленных циклов заряда и разряда, и дает возможность применять более массивные анодные материалы с большей энергетической плотностью. Благодаря этому появляется перспектива повышения емкости батарей без увеличения их габаритов.

Как утверждают разработчики исследования, предложенная методика совместима с текущими производственными процессами и не предполагает необходимости в серьезной перестройке оборудования, что может способствовать быстрому распространению данной технологии на предприятиях.