加厚电极是提高高能量、低成本锂离子电池活性物质含量的有效途径之一，但由于电荷传输受限和巨大的机械应力产生，导致电池性能不佳，最终导致电池失效。
近日，密苏里科学技术大学Jonghyun Park报道了一种新的电极制造工艺，称为µ-casting，使超厚电极能够解决比容量和面积/体积容量之间的权衡。
文章要点
1）µ-casting技术基于带图案的刀片，可方便地制造3D电极结构。研究人员揭示了µ-casting超厚电极的控制特性，以及这如何同时提高电池的能量/功率性能。该工艺有助于形成最短的扩散路径结构，最大限度地减少插层引起的应力，提高能量密度和电池稳定性。此外，还研究了结构完整性、孔隙率和浆体流变学问题，并分析了由于外力造成的力学性能。
2）与传统的厚电极相比，超厚电极（280 µm）更有效地利用了811（LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2）正极和中间碳微珠负极活性材料，从而实现了高质量负载（35.7 mg cm−2），比容量提高了40%，200次循环后的面积容量增加了30%，高倍率性能和更长的循环寿命。
参考文献
Tazdik Patwary Plateau, et al, Enabling Ultrathick Electrodes via a Microcasting Process for High Energy and Power Density Lithium-Ion Batteries, Adv. Energy Mater. 2022
DOI: 10.1002/aenm.202201353
https://doi.org/10.1002/aenm.202201353
