盖世汽车讯 据外媒报道，由韩国材料科学研究院（KIMS）先进材料研究部的Jihee Yoon领导的研究团队，与韩国电气研究院（KERI）由Insung Hwang领导的团队合作，开发出了韩国首项基于形状可控石墨颗粒的干法电极制造技术。该技术无需使用聚四氟乙烯（PTFE）——一种传统干法电极工艺中的关键材料——即可生产高性能电池。相关研究成果已发表在期刊《储能材料》（Energy Storage Materials）上。

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这项技术有望延长电动汽车（EV）的续航里程，缩短充电时间，并加速下一代环保电池制造工艺的商业化进程。

随着电动汽车和储能系统（ESS）需求的持续增长，开发高能量密度、长寿命及具备快速充电能力电池的竞争日趋激烈。其中，干法电极技术因能最大限度减少电池制造过程中的有机溶剂使用及干燥工序，已成为一种极具潜力的新一代生产工艺。

尽管干法电极技术在降低制造成本和减少碳排放方面优势显著，但目前大多数现有方案仍高度依赖聚四氟乙烯（PTFE），因此，开发替代技术已成为一项关键挑战。

PTFE是将干法电极各组分粘结在一起的关键粘结剂材料。然而，它在负极工作环境下可能导致性能衰退，且鉴于含氟材料引发的环境问题，其应用也日益受到关注。

尽管长期以来人们普遍认为制造不含PTFE的干法电极难度很大，但该研究团队通过采用广泛应用于商业湿法电极制造的CMC-SBR粘结剂体系，并重新设计石墨颗粒结构，成功开发出了一种高性能的无PTFE干法负极。

研究人员利用由石墨、导电添加剂和粘结剂组成的浆料，通过喷雾干燥工艺制备了复合石墨颗粒。

在造粒过程中，原本呈片状的石墨颗粒聚集成具有随机取向、各向同性内部结构的颗粒，这与传统电极加工过程中通常形成的高度取向结构截然不同。这种各向同性的排列方式构建了多方向的锂离子传输路径（包括贯穿电极厚度方向的路径），从而降低了因取向性导致的传输限制。

因此，形貌调控的颗粒有效缓解了厚干电极在充放电循环过程中常见的性能衰减。实验结果表明，与传统的浆料基阳极相比，所开发的干阳极具有更优异的快速充电性能和长期循环稳定性。

该技术还显著改善了高能量密度条件下的锂离子扩散特性，证实了其在实现基于厚电极架构的高容量电池方面的潜力。这些成果为开发兼具长续航里程与快速充电能力的电池奠定了技术基础。

该技术有望应用于电动汽车、储能系统及下一代高能量密度电池领域。特别是，它有助于提升电动汽车的续航里程并推动快充技术的发展，从而成为未来电池行业的关键技术。

此外，由于该技术采用了工业界已广泛应用的CMC-SBR粘结剂体系，因此在大规模制造方面具有优势。通过最大限度减少溶剂使用和干燥工序，它还有望降低生产成本并减少碳排放。

KIMS高级研究员Yoon表示：“这项技术提供了一种新途径，能够克服传统基于PTFE的干法电极工艺的局限性。我们预计它将非常适用于既要求高能量密度又要求快速充电性能的下一代电动汽车电池。”