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2024-03-18 返回
全固态电池在安全性上具有显著优势,是目前实现高比能电池最有希望的技术路线,其中硫化物固态电解质体系是最具应用潜力的材料体系,但实现硫化物全固态电池产业化仍面临材料的不确定、工艺的不确定和设备的不确定。电池3D打印技术由于其自身的技术优势,为硫化物全固态电池的制备提供了有效支撑:
电池一体化制造改善界面问题:电池3D打印工艺通过一体化制造过程提高正负极与电解质层间结构稳定性,优化界面结构,可有效降低固态电池内部阻抗,并提升长循环过程中电化学性能发挥。
减少制造步骤:传统的电池制备通常需要多个工艺步骤,而电池3D打印技术通过一次打印即可完成固态电池电极的制备,简化制造流程,提高效率。
减少材料浪费:传统制备固态电池的方法通常会产生较多的材料浪费。而电池3D打印技术是一种逐层堆积的制造方法,可以根据需要进行材料的精确定位,减少材料浪费,提高资源利用效率。
设计灵活性:电池3D打印技术具有很高的设计自由度,通过调整打印参数和几何设计,可以实现不同形状、结构的电极,实现精确的定制化制造,提高电池性能和适应特定应用场景。
干法制造:可高效率批量化的干法打印正极、电解质、负极,干法打印对于硫化物电解质膜的制造和性能发挥提供有力支撑。
一方面,全固态电池产业化进展加速,另一方面,传统电池制造工艺已对全固态电池的产业化形成阻碍,全固态电池亟需更理想的生产工艺与其材料体系匹配。电池3D打印工艺已被证明是全固态电池有效的制造工艺,尤其可对固态电池的界面优化、极片结构优化起到积极作用,实现更好的界面接触性能和界面匹配,从而有效提高电池的性能和稳定性,高能数造的电池3D打印技术能够为全固态电池量产提供工艺支撑。