柔性锂离子电池喷印工艺 柔性锂离子电池喷印工艺

最小化 最大化

 

       课题组采用多层喷印工艺将钛酸锂、粘结剂打印到柔性石墨烯纸集流体上,在线固化温度120℃即可完成电池制造。制造的锂离子电池具有1.5V充放电平台,比容量180mAh/g,在10C高倍率下电池容量仅损失15%,并且具有优秀的循环性能。作为电池储能材料的纳米级钛酸锂油墨由沈阳自动化所课题组自主研发,该款油墨平均粒径100nm,浓度15%,具有良好的分散性和极佳的喷印适配性能。电池集流体采用厚度15~50um的柔性石墨烯纸,抗拉强度2MPa,与普通打印纸相当。3D电子打印装备也由该课题组自主研发,喷印控制精度1um,喷印速度最高达900mm/s。

       喷墨打印工艺对锂离子电池制造而言是一种全新的工艺,传统制造手段采用热涂覆技术,制备设备昂贵,工艺繁琐以及制膜效率低。喷墨打印工艺能够将多种储能材料,如钛酸锂、磷酸亚铁锂、石墨,以及导电剂、粘结剂,甚至石墨烯等集流体材料同时打印,实现锂离子电池一体化成型。同时,该工艺能够设计电池三维形状按需打印,实现异型电池低成本制造。由于打印油墨采用纳米级储能材料,通过精确控制膜厚和图案能够实现透明化的电池,从而为未来全透明的电子器件制造奠定基础。

 

锂离子电池电极多层喷印

锂离子电池电极图案化

1.55V充放电平台,比容量180mAh/g

10C高倍率容量下降15%

优秀的循环性能