随着储能需求的快速增长，锂离子电池市场不断扩大。传统方法制备锂离子电池电极时，通常将活性材料、导电添加剂、聚合物和有机溶剂混合制成浆料，采用湿法涂布工艺完成。其中涉及有毒的有机溶剂和耗能的干燥/回收过程。溶剂的蒸发导致材料分布不均匀，电极的微观结构可能阻碍快速充电能力。

美国伍斯特理工学院研究人员Yan Wang负责的团队开发了一种无溶剂工艺，用来制造锂离子电池电极。比起目前市场上的电极，这种电极更加环保、成本更低、充电速度更快，有望改善电动汽车电池的制造过程。相关研究成果发表在《焦耳》杂志上。

本研究亮点：

（1）作者通过干印刷（DP）电极中的开孔实现了较低曲折度和更短的Li⁺扩散路径，从而导致其具有更好的速率性能。DP软包电池在3C和4C下分别具有78%和69%的高容量保持率，而且在相同速率下浆料浇铸（SL）电池的容量保持率为67%和52%。

（2）活性材料表面的涂层防止了活性材料和电解质之间的过量副反应，从而延长了DP电池的循环寿命。这种制造工艺是一种卷对卷系统，其具有巨大的规模化生产潜力，为电池制造提供了一种更高效、更经济的方式。

该研究团队负责人Yan Wang表示，新工艺跳过传统的干燥和溶剂回收过程，估计可将电池制造的能源使用量减少47%，将电极制造成本降低至少15%，可扩大规模的同时还生产出充电速度更快的电极。  

参考资料：

科技日报

Yangtao Liu et al，Roll-to-roll solvent-free manufactured electrodes for fast-charging batteries

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