石川擂溃机在不同类型电池的活性材料处理和浆料制备中应用有何差异

钠离子电池

• 活性材料处理：

• 材料特性与要求：钠离子电池电极不仅需要高容量和优异的电导率，还要具有良好的机械柔韧性，以保证柔性电池在各种形变（弯曲、拉伸、折叠等）下正常工作。例如柔性钠离子电池的电极活性材料，需在擂溃过程中保证其柔韧性不被过度破坏，同时要达到合适的粒度，利于后续的离子传输和电化学反应21。

• 擂溃作用：擂溃机通过碾压、搅拌等作用，可使钠离子电池活性材料粒度分布更均匀，这对于提高电极材料的性能至关重要。比如在一些研究中，对层状氧化物类的正极活性材料进行擂溃处理，能改善材料的晶体结构，使其层间距更有利于钠离子的嵌入和脱出，从而提升电池的充放电性能。

• 浆料制备：

• 浆料组成特点：钠离子电池浆料通常由电极活性材料、导电剂、粘结剂和溶剂等组成。在制备过程中，擂溃机需将这些成分充分混合，以保证浆料具有良好的均匀性和稳定性。例如，导电剂在浆料中的分散程度直接影响电极的导电性能，擂溃机可通过机械力作用使导电剂均匀分散在活性材料周围，提高电极的电子传输效率。

• 擂溃工艺要求：擂溃机的转速、时间等工艺参数对钠离子电池浆料的性能影响显著。合适的转速和时间能确保各种成分充分混合，同时避免过度搅拌导致活性材料结构破坏。研究表明，对于水系钠离子电池浆料，擂溃时间过长可能导致粘结剂的溶解度过高，影响浆料的流变性能；而擂溃时间过短，则可能造成成分混合不均匀，影响电池的一致性。

固态电池

• 活性材料处理：

• 材料特性与要求：固态电池中，活性材料与固态电解质之间的界面接触和离子传输是关键。固态电解质的电阻较高，且在固态 / 固态界面处电子和离子传导路径易恶化，因此活性材料需与固态电解质良好匹配。例如在硫化物基固态电解质体系中，活性材料的表面性质需通过擂溃等处理进行优化，以增强与固态电解质的界面结合力20。

• 擂溃作用：擂溃机可对固态电池活性材料进行预处理，改善其表面形貌和粒度，有助于提高活性材料与固态电解质的接触面积，促进离子传导。如通过擂溃使活性材料颗粒表面更粗糙，增加与固态电解质的物理啮合，从而提升界面稳定性。

• 浆料制备：

• 浆料组成特点：固态电池浆料与传统液态电池浆料不同，固态电解质在其中起着重要作用。擂溃机需要将活性材料、固态电解质以及可能添加的导电剂等均匀混合，形成具有合适流变性能的浆料。例如在制备基于 Li7P3S11 固态电解质的固态电池浆料时，擂溃机需将 Li7P3S11 与活性材料充分混合，确保离子传导网络的有效构建20。

• 擂溃工艺要求：由于固态电解质的特殊性，擂溃工艺参数需精确控制。过高的机械力可能破坏固态电解质的晶体结构，影响其离子传导性能；而混合不充分则会导致离子传导路径不畅。在一些研究中，通过调整擂溃机的压力、搅拌速度等参数，成功制备出具有良好电化学性能的固态电池浆料。

差异总结

• 活性材料处理差异：

• 性能侧重不同：钠离子电池活性材料处理更注重柔韧性的保持，以满足柔性电池的应用需求；而固态电池活性材料处理侧重于优化与固态电解质的界面接触和离子传导，以解决固态体系的高电阻和界面问题2021。

• 处理目的不同：钠离子电池擂溃活性材料主要是为了改善粒度分布，提升电池整体性能；固态电池擂溃活性材料除了粒度调整外，还着重于表面形貌的改变，以增强与固态电解质的结合力。

• 浆料制备差异：

• 成分差异影响：钠离子电池浆料成分相对传统，由活性材料、导电剂、粘结剂和溶剂等组成，擂溃主要是实现各成分均匀混合；而固态电池浆料中固态电解质的加入，使擂溃过程不仅要保证混合均匀，还要避免对固态电解质结构造成破坏，以维持其离子传导性能20。

• 工艺参数差异：由于材料特性不同，钠离子电池浆料擂溃的转速、时间、压力等工艺参数与固态电池浆料有明显差异。例如，固态电池浆料可能需要更温和的擂溃条件，以保护固态电解质的结构和性能。