WPI의 Yan Wang이 이끄는 연구원들이 용매 개발

WPI(Worcester Polytechnic Institute) 연구원 Yan Wang이 이끄는 팀은 현재 시중에 나와 있는 전극보다 친환경적이고 저렴하며 빠르게 충전되는 리튬 이온 배터리 전극을 제조하기 위한 무용제 공정을 개발했습니다. 전기차용 배터리의 종류.

Joule 저널에 이 그룹은 슬러리와 기존 생산 방법을 사용하여 전극을 제조할 때 필요한 독성 용매와 긴 건조 시간을 피하는 건식 인쇄 제조 공정에 대해 보고했습니다. WPI William B. Smith Dean의 기계 및 재료 공학과 교수인 Wang은 새로운 공정이 규모를 확장하고 전극 제조 비용을 최대 15%까지 절감하는 동시에 기존보다 더 빠르게 충전할 수 있는 전극을 생산할 수 있다고 말했습니다. 생산된 전극.

Wang은 "현재 리튬 이온 배터리는 너무 느리게 충전되며 제조업체는 일반적으로 생산 시간과 비용을 증가시키는 가연성, 독성 및 값비싼 용제를 사용합니다."라고 말했습니다. "우리의 무용제 제조 공정은 용매, 슬러리 및 긴 생산 시간이 필요 없이 20분 만에 용량의 78%까지 충전하는 전극을 생산함으로써 이러한 단점을 해결합니다."

상업용 리튬 이온 배터리 전극은 일반적으로 활성 물질, 전도성 첨가제, 폴리머 및 유기 용매를 혼합하여 금속 기판에 붙여 넣은 슬러리를 만들고 오븐에서 건조시킨 다음 배터리에 사용하기 위해 조각으로 자르는 방식으로 만들어집니다. 용매는 증류를 통해 회수됩니다.

이와 대조적으로 연구진의 공정에는 금속 기판에 분무할 때 부착될 수 있도록 전기적으로 충전된 건조 분말을 함께 혼합하는 작업이 포함되었습니다. 건조 코팅된 전극을 가열하고 롤러로 압축했습니다. 연구진은 기존의 건조 및 용매 회수 공정을 건너뛰면 배터리 제조 에너지 사용량이 약 47% 절감된다고 보고했습니다.

Wang은 오랫동안 리튬 이온 배터리를 개선하고 이로 인해 발생하는 폐기물을 줄이는 데 주력해 왔습니다. 그는 배터리 재활용 기술을 개발하는 회사인 Ascend Elements를 공동 창립했습니다. Wang의 전극 제조 작업은 미국 첨단 배터리 컨소시엄 LLC 및 매사추세츠 청정 에너지 센터와 함께 에너지부의 자금 지원을 받았습니다. 이 프로젝트의 공동 작업자로는 WPI의 Yangtao Liu '22(박사), 대학원생 Jinzhao Fu, 조교수 Ma Xiaotu Ma, Panawan Vanaphuti '22(박사) 및 Rui Wang '23(박사)이 포함되었습니다. 텍사스 A&M 대학교, 라이스 대학교, Microvast Inc., Argonne National Laboratory 및 Brookhaven National Laboratory의 연구원들입니다.

WPI는 Wang 팀이 개발한 제조 기술에 대한 특허 출원을 제출했습니다. 또한 Wang과 그의 협력자 중 한 명인 텍사스 A&M 대학교의 Heng Pan은 ATL(Amperex Technology Limited) 및 기타 회사와 협력하여 무용제 전극을 확장하는 벤처 지원 회사인 AM Batteries Inc.를 공동 설립했습니다. 조작.

우스터 폴리테크닉 연구소(Worcester Polytechnic Institute)는 더 저렴하고 빠르게 충전되는 리튬 이온 자동차 배터리를 제조하기 위한 240만 달러 규모의 프로젝트에서 산업계 및 대학 연구팀을 이끌게 됩니다.

세계적으로 인정받는 재료 연구원인 Yan Wang은 2022년 국립 발명가 아카데미(National Academy of Inventors) 클래스에 선출된 "세계 최고의 신흥 학술 발명가" 83명 중 한 명입니다.

WPI(Worcester Polytechnic Institute)는 리튬 이온 배터리 재활용에 대한 작업을 확대하고 재활용 배터리 재료의 비용을 낮추고 성능을 향상시키기 위한 200만 달러 규모의 프로젝트에서 학계 및 업계 협력 팀을 이끌 예정입니다.

교수진과 고위 관리자는 고등 교육부터 시사 문제, 최신 주제, 속보에 이르기까지 다양한 문제에 대한 아이디어, 의견, 분석 및 논평을 제공할 수 있습니다.

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