Koreya Elektrotexnologiya Tədqiqat İnstitutu (KERI) və Koreya Material Elmləri İnstitutu (KIMS) yüksək tutumlu ikincil batareyaların reallaşdırılması üçün sprey qurutma texnologiyasına əsaslanan yüksək performanslı quru elektrod istehsalı texnologiyasını birgə işləyib hazırlayıblar. Araşdırma Chemical Engineering Journal -da dərc olunub .

İkinci dərəcəli akkumulyator elektrodları elektrik enerjisini saxlayan aktiv materialları, elektrik axınına kömək edən keçirici əlavələri və bir növ yapışdırıcı rolunu oynayan bağlayıcıları qarışdırmaqla hazırlanır. Bu materialları qarışdırmaq üçün iki üsul var: həlledicilərdən istifadə edən yaş proses və həlledicilər olmadan bərk tozları qarışdıran quru proses.

Quru proses yaş prosesdən daha ekoloji cəhətdən təmiz hesab edilir və ikincil batareyaların enerji sıxlığını artıra bilən texnologiya kimi əhəmiyyətli diqqət qazanmışdır. Bununla belə, indiyədək quru prosesdə aktiv materialların, keçirici əlavələrin və bağlayıcıların vahid qarışığına nail olmaq üçün bir çox məhdudiyyətlər olmuşdur.

Bu problemi həll etmək üçün KERI və KIMS qida və əczaçılıq sənayesində kütləvi istehsal üçün artıq sübut edilmiş sprey qurutma texnologiyasını quru prosesə tətbiq etdilər . Əvvəlcə KIMS tədqiqatçıları aktiv materialları və keçirici əlavələri maye şlam şəklində qarışdırdılar və sonra onları şüşə borulardan hazırlanmış yüksək temperaturlu kameraya səpdilər.

Prinsip ondan ibarətdir ki, kameranın içərisində yüksək temperatura görə həlledici dərhal buxarlanır və yalnız aktiv materiallardan və keçirici əlavələrdən ibarət vahid qarışıq kompozit toz qalır. Bu üsul hazır çubuqlu qəhvənin kütləvi istehsalında istifadə edilən eyni prosesdir, burada qəhvə konsentratı püskürür və bərk toz əldə etmək üçün isti hava tətbiq edilir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=2793866484&adk=1121470953&adf=3042148327&pi=t.ma~as.2793866484&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1744193805&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fnews%2F2025-04-spray-drying-tech-instant-coffee.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM1LjAuNzA0OS40MiIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTM1LjAuNzA0OS40MiJdLFsiTm90LUEuQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNS4wLjcwNDkuNDIiXV0sMF0.&dt=1744193805972&bpp=1&bdt=161&idt=1&shv=r20250408&mjsv=m202504030101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Dfdc40d724f2dca57%3AT%3D1735367325%3ART%3D1744193735%3AS%3DALNI_MYStQ6fUQQQLyo5Z7z1h-XhXcWBtA&gpic=UID%3D00000f80eacffadc%3AT%3D1735367325%3ART%3D1744193735%3AS%3DALNI_MYaOugky0UawScoidzfbXof3-N-iw&eo_id_str=ID%3De43bb863646b60b8%3AT%3D1735367325%3ART%3D1744193735%3AS%3DAA-AfjbQoPwZqH28q9IwcCLRSzzg&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=2803638138475&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1845&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95355972%2C95355974%2C31091511%2C31091543%2C31091605%2C95332587%2C95356661%2C95356809%2C95357454&oid=2&pvsid=516053464071207&tmod=1401032757&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=5&uci=a!5&btvi=1&fsb=1&dtd=6

Sprey qurutma texnikası ilə hazırlanmış aktiv materialların və keçirici əlavələrin kompozit tozunu quru elektrod proseslərində geniş nou-hau və təcrübəyə malik olan KERI tədqiqatçıları yüksək tutumlu elektrodlara çeviriblər . Tədqiqatçılar aktiv materialların və keçirici əlavələrin birləşməsini bağlayıcılarla qarışdırdılar, sonra fibrilasiya adlanan prosesi həyata keçirdilər, bu prosesdə bağlayıcılar xüsusi hazırlanmış avadanlıqdan istifadə edərək iplərə dartılır.

Bu zərif proses vasitəsilə aktiv materiallar-keçirici əlavələr-bağlayıcılar struktur olaraq daha yaxşı toxunmuş və dəqiq birləşdirilə bilərdi. Nəhayət, tədqiqatçılar birləşdirilmiş aktiv materialların, keçirici əlavələrin və bağlayıcıların vahid sıxlığa malik nazik bir filmə çevrildiyi və nəticədə batareyalar üçün elektrodların istehsal edildiyi bir kalenderləmə prosesindən keçdilər.

KERI və KIMS bu nailiyyətin ikinci dərəcəli akkumulyatorlarda yüksək tutumu reallaşdıracağına inanır. Bunun sayəsində ikinci dərəcəli akkumulyatorun daxili materialları arasında optimal qarışmaya nail olmaq, əvvəlki ilə müqayisədə keçirici əlavələrin miqdarını azaltmaq və bunun əvəzinə həmin boşluğu batareyanın tutumu ilə birbaşa əlaqəli olan aktiv materiallarla doldurmaq mümkün olur.

Birgə araşdırma aparan tədqiqatçılar çoxsaylı eksperimentlər vasitəsilə quru elektrodla bağlı mövcud ədəbiyyatda bildirilmiş 2-5% diapazondan keçirici əlavələrin miqdarını kəskin şəkildə 0,1%-ə qədər azaldıblar. Onlar həmçinin aktiv materialların tərkibinə görə 98% dünya üzrə lider səviyyəyə nail olublar.

Bundan əlavə, bu üsulla istehsal edilən quru elektrodlar təxminən 7 mAh/sm ² sahə tutumu əldə etdi ki , bu da kommersiya elektrodlarından (2-4 mAh/sm ² ) iki dəfə çoxdur. Müvafiq tədqiqat nəticələri yüksək texnoloji təcrübələrinə görə tanınıb.

KERI-nin Növbəti Nəsil Batareya Tədqiqat Mərkəzindən baş tədqiqatçı İnsung Hvanq tədqiqat nəticələrinin əhəmiyyətini izah edərək bildirdi ki, elektrod materiallarının optimal kombinasiyası enerji sıxlığını və performansını artıra bilər və bu texnologiya bərk cisim batareyaları və litium-kükürdlü batareyalar kimi yeni nəsil batareya sahələrində tətbiq oluna biləcəyi üçün böyük potensiala malikdir.

KIMS-in Konvergensiya və Kompozit Materialların Tədqiqat Bölməsindən Baş Tədqiqatçı Jihee Yoon bildirdi ki, “Tədqiqatdan sonra biz texnologiyanı şirkətlərə ötürmək məqsədi ilə proses xərclərini azaltmağı, kütləvi istehsal imkanlarını təkmilləşdirməyi və texnologiya yetkinliyini artırmağı planlaşdırırıq”.

Daha çox məlumat: Insung Hwang et al, Sprey qurudulmuş SWCNT/NCM Composites ilə yüksək enerji sıxlıqlı litium-ion batareyaları üçün quru elektrod texnologiyasında bir irəliləyiş, Chemical Engineering Journal (2025). DOI: 10.1016/j.cej.2025.160159

Jurnal məlumatı: Chemical Engineering Journal Milli Elm və Texnologiya Tədqiqat Şurası tərəfindən təmin edilmişdir