Kako ultrazvučni sprej može poboljšati proizvodnju baterijskih elektroda?

Sa brzim razvojem novih energetskih vozila, sistema za skladištenje energije i potrošačke elektronike, tehnologija proizvodnje baterija postavlja sve veće zahteve za performanse elektroda. Ujednačenost, kontrola debljine, upotreba materijala i kvalitet interfejsa elektrodnih premaza direktno utiču na gustinu energije baterije, životni vek i konzistentnost.

 

U tradicionalnim procesima proizvodnje elektroda, premazivanje oštricama, premazivanje rolama i premazivanje utora se široko koriste u velikoj-proizvodnji. Međutim, za oblaganje tankih-elektroda, funkcionalnih slojeva, laboratorijskih istraživanja, novih materijala baterija i složenih supstrata, tehnologija ultrazvučnog raspršivanja raspršivanjem pojavljuje se kao važno rješenje za precizno nanošenje premaza. Ultrazvučno prskanje je posebno pogodno za tanke funkcionalne slojeve, formulacije sa niskim do srednjim sadržajem čvrste tvari, višeslojne strukture i napredni razvoj materijala za baterije, ali ne mora nužno zamijeniti sve velike-tradicionalne procese nanošenja premaza za debele elektrode visokog{5}}čvrstog-sadržaja{6}}.

 

Glavne primjene ultrazvučnog raspršivanja u elektrodama baterija

1. Prskanje materijala pozitivne elektrode
Ultrazvučno raspršivanje može se koristiti za ravnomjerno nanošenje aktivnih materijala pozitivne elektrode na površinu strujnih kolektora, kao što je aluminijska folija. Ovisno o baterijskom sistemu i formulaciji materijala, može se koristiti za materijale povezane s litijum željeznim fosfatom (LFP), materijale trojne katode, provodljive disperzije čađe, grafen i ugljične nanomaterijale, veziva i funkcionalne aditive. Višestrukim tankoslojnim prskanjem može se postepeno formirati željeni funkcionalni premaz i poboljšati ujednačenost distribucije materijala na površini podloge.

2. Prskanje materijala negativne elektrode
Za materijale na bazi grafita, silikona{0}}i druge nove anodne materijale, ultrazvučno raspršivanje se može koristiti za eksperimentalnu proizvodnju elektroda i nanošenje površinskog funkcionalnog sloja. Posebno u istraživanju novih silicijum-ugljičnih anoda, kompozita grafena i nanomaterijala, raspršivanje može pomoći u postizanju fleksibilnijeg taloženja materijala i dizajna višeslojne strukture.

3. Funkcionalni premazi na površinama od bakarne i aluminijske folije
Bakarna folija i aluminijska folija su najčešće korišteni materijali za kolektore struje u litijumskim baterijama. Ultrazvučna oprema za raspršivanje može nanositi provodljive slojeve, premaze od karbonskih materijala, slojeve koji podstiču prianjanje, zaštitne slojeve i funkcionalne slojeve interfejsa na njihovim površinama.

4. Funkcionalni premaz za separator baterija
Osim direktnog prskanja elektrodnih materijala, ultrazvučno raspršivanje može se primijeniti i na funkcionalizaciju separatora baterija, kao što su premazi keramičkih čestica, polimerni funkcionalni slojevi, premazi od grafen oksida, izolacijski zaštitni slojevi i modificirani slojevi sučelja.

 

Glavne prednosti opreme za ultrazvučno raspršivanje

1. Dobra uniformnost premaza
Ultrazvučna atomizacija može formirati sitne kapljice, koje se zatim skeniraju i raspršuju pomoću platforme za precizno kretanje, omogućavajući materijalu da bude ravnomjernije pokriven na površini supstrata.

2. Omogućava preciznu kontrolu debljine
Oprema može podesiti konačnu debljinu premaza kontroliranjem protoka tekućine, brzine prskanja, broja raspršivanja, brzine kretanja mlaznice, razmaka prskanja i temperature podloge.

3. Smanjite materijalni otpad
Materijali za baterije, posebno nanomaterijali, novi materijali-elektrolita u čvrstom stanju i aktivni materijali visoke{1}}vrijednosti, obično su skupi. Ultrazvučno prskanje, kroz precizno dovod tekućine i usmjereno raspršivanje, može deponirati materijale u određenim područjima, čime se pomaže u smanjenju potrošnje materijala tokom procesa istraživanja i razvoja.

4. Pogodno za složene podloge
Pored tradicionalnih ravnih bakarnih i aluminijumskih folija, ultrazvučno prskanje ima potencijal da se primeni na porozne strukture i složene površine.

 

Za koje tipove baterija je pogodan?

Ultrazvučna tehnologija raspršivanja može se primijeniti na istraživanje i razvoj i razvoj procesa u sljedećim poljima:

• Litijum{0}}jonska baterija

• Solid state baterije

• Natrijum-jonska baterija

• Litijum metalne baterije

• Elektrode u vezi sa gorivnim ćelijama

• Fleksibilne baterije

• Mikro baterija

• Strukturne baterije

• Istraživanje i razvoj novih materijala za skladištenje energije

 

Vrijednost primjene RPS-SONIC ultrazvučne opreme za raspršivanje u industriji baterija

RPS-SONIC ultrazvučna oprema za raspršivanje može se konfigurirati prema različitim materijalima baterije i zahtjevima procesa. Kroz ultrazvučne mlaznice, precizne sisteme za dovod tečnosti, platforme za automatsko kretanje i sisteme grejanja, može postići automatizovano i ujednačeno raspršivanje elektrodnih materijala.

 

Oprema se može koristiti za:

• Prskanje materijala pozitivnih elektroda za baterije

• Prskanje materijala negativnih elektroda za baterije

• Oblaganje površina od bakarne i aluminijumske folije

• Prskanje provodnih ugljičnih materijala

• Oblaganje grafena i ugljeničnih nanomaterijala

• Funkcionalni premaz separatora baterija

• Priprema tankih{0}}baterija u čvrstom stanju

• Višeslojni i gradijentni funkcionalni premazi

• Eksperimentalno i pilot{0}}testiranje novih materijala za baterije