韩国研究人员开发了一种全新技术，通过在充电电池的电极制造过程中引入卷对卷兼容闪光工艺，明显抑制厚电极的性能退化。这一发现为降低电池成本提供了新的可能性，可以充分减少使用非活性材料，简化制造过程，同时增加能量密度和容量，使电池更小、更轻。

（图片来源：KIMM）

据外媒报道，韩国机械与材料研究所（KIMM）开发出电极活化技术，利用超快、大面积的闪光工艺来减轻厚电极降解问题。研究人员利用中试规模的试验台，成功地证明了该工艺与卷对卷（R2R）过程的兼容性。

厚电极具有能量密度高、减少电池包层数、简化结构和制造效率更高等优点，从而大幅降低生产成本。然而，这些电极也面临着挑战，包括锂离子和电子的传输阻力增加，以及有限的电解质渗透，这会导致整体电化学性能下降，如速率能力。

为了解决这些问题，该团队在厚电极上引入闪光辐照（flashlight irradiation）工艺，其瞬时持续时间不到1毫秒。这一过程会触发光热反应，立即引起粘合剂碳化、活性物质（石墨）层间膨胀、孔隙率增加、电极-电解质界面面积扩大等变化。这些化学和结构的改进可以增强锂离子和电子传输，同时促进电解质渗透，最终抑制厚电极的性能退化。

（图片来源：KIMM）

该技术利用表面光热反应，可以防止整个厚电极（包括集电器）长时间暴露在高温下。这可以减少粘结剂分解，保持机械耐久性，同时防止对集电器造成热损伤（与氧化相关）。

该技术与标准卷对卷制造过程高度兼容，预计可扩展至各种电极材料，包括镍钴锰（NMC）阴极。此外，该团队在电极干燥阶段应用闪光工艺，并进行评估。据证实该技术可以明显降低干燥电极所需的能耗和加工时间，同时诱导电极活化效应。

最近，该团队正在与锂离子电池设备制造商合作开发大规模生产设施，并进行工艺评估。KIMM首席研究员Kyoohee Woo表示：“闪光基电极活化技术是兼容卷对卷制造的后处理过程，可以轻松集成至现有生产线和设施。”

展望未来，该团队希望提高该技术的成熟度，并继续进行测试和验证，以促进锂离子电池制造商采用该技术。