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2024-03-18
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全固態電池在安全性上具有顯著優勢,是目前實現高比能電池最有希望的技術路線,其中硫化物固態電解質體系是最具應用潛力的材料體系,但實現硫化物全固態電池產業化仍面臨材料的不確定、工藝的不確定和設備的不確定。電池3D打印技術由于其自身的技術優勢,為硫化物全固態電池的制備提供了有效支撐:
電池一體化制造改善界面問題:電池3D打印工藝通過一體化制造過程提高正負極與電解質層間結構穩定性,優化界面結構,可有效降低固態電池內部阻抗,并提升長循環過程中電化學性能發揮。
減少制造步驟:傳統的電池制備通常需要多個工藝步驟,而電池3D打印技術通過一次打印即可完成固態電池電極的制備,簡化制造流程,提高效率。
減少材料浪費:傳統制備固態電池的方法通常會產生較多的材料浪費。而電池3D打印技術是一種逐層堆積的制造方法,可以根據需要進行材料的精確定位,減少材料浪費,提高資源利用效率。
設計靈活性:電池3D打印技術具有很高的設計自由度,通過調整打印參數和幾何設計,可以實現不同形狀、結構的電極,實現精確的定制化制造,提高電池性能和適應特定應用場景。
干法制造:可高效率批量化的干法打印正極、電解質、負極,干法打印對于硫化物電解質膜的制造和性能發揮提供有力支撐。
一方面,全固態電池產業化進展加速,另一方面,傳統電池制造工藝已對全固態電池的產業化形成阻礙,全固態電池亟需更理想的生產工藝與其材料體系匹配。電池3D打印工藝已被證明是全固態電池有效的制造工藝,尤其可對固態電池的界面優化、極片結構優化起到積極作用,實現更好的界面接觸性能和界面匹配,從而有效提高電池的性能和穩定性,高能數造的電池3D打印技術能夠為全固態電池量產提供工藝支撐。