El Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL) del Departamento de Energ\u00eda de EE.UU. est\u00e1 investigando c\u00f3mo afecta el revestimiento en seco de los electrodos a la estructura de los materiales de las pilas y a sus propiedades electroqu\u00edmicas con el socio industrial Navitas Systems. El ORNL es tambi\u00e9n socio colaborador de Volkswagen.<\/p>\n
Hasta ahora, varias empresas e instituciones de investigaci\u00f3n de todo el mundo trabajan actualmente en procesos de revestimiento en seco para electrodos. Como componente central de la pila, \u00e9stos suelen consistir en una l\u00e1mina met\u00e1lica cubierta con un fino revestimiento. El revestimiento contiene los componentes activos responsables del almacenamiento de energ\u00eda. Normalmente, el proceso de revestimiento se lleva a cabo por v\u00eda h\u00fameda-qu\u00edmica con los llamados preparados de pasta: Se elabora una especie de pasta a partir de material activo, negros conductores y aglutinantes junto con un disolvente, que se utiliza primero para crear una capa h\u00fameda sobre la l\u00e1mina met\u00e1lica. Para que el disolvente vuelva a evaporarse despu\u00e9s, se necesitan plantas enormes con distancias de secado muy largas. Estos pasos har\u00edan superfluo el recubrimiento en seco.<\/p>\n
El Laboratorio Nacional de Oak Ridge se\u00f1ala que el revestimiento en seco como alternativa no s\u00f3lo ahorra espacio en la f\u00e1brica, sino tambi\u00e9n tiempo, energ\u00eda, eliminaci\u00f3n de residuos y costes de puesta en marcha, pero: \"Hasta ahora, los investigadores han tenido un conocimiento limitado de c\u00f3mo y por qu\u00e9 funciona\". Por ello, el ORNL ha iniciado un estudio con Navitas Systems, en el que se investiga un enfoque que mezcla polvos secos con un aglutinante y luego los compacta. Esta estrategia podr\u00eda aplicarse tanto al \u00e1nodo como al c\u00e1todo centr\u00e1ndose en materiales espec\u00edficos o en m\u00e9todos de mezcla, seg\u00fan un comunicado adjunto.<\/p>\n
Navitas se encarg\u00f3 de fabricar los electrodos en el proyecto. A continuaci\u00f3n, los investigadores del ORNL midieron su rendimiento electroqu\u00edmico en diferentes condiciones y durante distintos periodos de tiempo, y atestiguan que las pilas fabricadas mediante el proceso en seco tienen una \"excelente capacidad para mantener su capacidad incluso tras un uso prolongado\".<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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The electrodes are thicker to allow for a higher energy charge, according to research leaders Runming Tao and Jianlin Li. “There are more active materials in the electrode. And even after the cycles, it has few cracks.” Tao deduces that the dry coating is associated with high battery energy density and good cycling stability.<\/p>\n
ORNL also confirmed that the dry coating process is highly compatible with current modern electrode manufacturing equipment and causes less negative environmental impact. But it still has its weak points: The research facility outlines that the next step will be to aim for stabilisation of the material used to attach the anode components to a thin metal current collector. “A main goal for this project is to develop or identify a better binder for the dry process, because the current binder is not very stable for the anode environment,” Li explains.<\/p>\n
The team is also working to reduce the amount of carbon black, a material that maintains the battery’s conductivity but compromises energy density. In addition, “thick electrodes” may provide less energy because the ions have to travel a further distance. So, according to the research leaders, it is a matter of balancing the advantages and disadvantages of the thicker electrode.<\/p>\n
The findings are also interesting in light of Volkswagen’s recent confirmation that it wants to industrialise the dry coating of electrodes<\/a> in electric car batteries. ORNL is already a cooperation partner<\/a> of Volkswagen in the USA. Volkswagen envisages the series production of cells manufactured in this way by 2026\/2027. Tesla is also working on dry coating for its 4680 cells<\/a>.<\/p>\n