鉅大LARGE | 點擊量:544次 | 2021年12月17日
德國校企聯(lián)合開發(fā)鋰離子電池蝕刻工藝 可提高鋰離子電池功效和性能
德國太陽能行業(yè)濕化學加工設備供應商RENA技術公司與基爾的ChristianAlbrecht大學(CAU)合作開發(fā)了一種新的鋰離子電池硅陽極生產(chǎn)工藝,該工藝借鑒了RENA在太陽能行業(yè)采用的類似在線技術。
RENA在開發(fā)太陽能電池加工設備方面擁有豐富的經(jīng)驗,并將其注意力和專業(yè)知識轉向不斷發(fā)展的儲能行業(yè),特別是在開發(fā)硅陽極方面,以提高鋰離子電池的功效和性能,這是固定存儲應用中最常用的化學成分。
RENA和團隊與CAU專家一起工作,發(fā)現(xiàn)硅比石墨能夠處理更多的鋰離子,而石墨是生產(chǎn)陽極的常用材料。然而,用硅制成的陽極,其能量密度是石墨的十倍。長期以來的問題是,硅在負載鋰離子時變得不穩(wěn)定,這意味著硅陽極的循環(huán)壽命非常短。
為了克服這一不足,CAU的研究人員采用了電化學蝕刻步驟,將硅結構化,在陽極中加入空隙,使硅能夠膨脹而不斷裂。
這種工藝雖然有效,但并不適合大規(guī)模生產(chǎn),因為它通常需要對加工過的基片進行密封,以避免正負電極之間的短電流。因此,任何在生產(chǎn)中需要高產(chǎn)量的產(chǎn)品——如鋰離子電池--都不適合采用蝕刻工藝。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
進入RENA公司這家德國公司可以通過簡化機器來調(diào)整其太陽能電池在線工藝,以處理大規(guī)模量的硅電化學蝕刻。
CAU研究員SandraHansen說:“RENA在設備和工藝開發(fā)方面的經(jīng)驗是將這項技術轉移到工業(yè)領域的重要因素。”
RENA的業(yè)務發(fā)展經(jīng)理FranckDelahaye補充道:“CAU在材料科學、硅陽極和電池制造方面的深厚知識將是將我們系統(tǒng)上加工的硅材料整合到高性能鋰離子電池中的關鍵?!?/p>
除了電池制造之外,該在線系統(tǒng)還適用于進一步的高產(chǎn)量應用,如太陽能電池制造。Delahaye總結道:“在那里,多孔硅可以作為分離層,以分離外延結構,如太陽能電池或硅片,這些外延結構在電化學蝕刻步驟后沉積在硅片上?!?/p>