Fabricación a presión en seco de electrodos de iones de litio de más de 500 µm de grosor

Resumen En almacenamiento estacionario, los electrodos gruesos pueden minimizar los componentes de material inactivo para incrementar la densidad de energía y reducir costos, pero enfrentan desafíos en rendimiento y fabricabilidad. Este trabajo discute un método para fabricar electrodos de iones de litio de formato grueso y un modelo para explorar las restricciones de transporte en electrodos gruesos funcionales. Se fabricaron electrodos de fosfato de hierro litio (LFP) gruesos utilizando un proceso de prensado sin disolventes que adopta métodos de fabricación de electrodos alcalinos para una escalabilidad de bajo costo. Los electrodos de LFP con grosores de hasta 1 mm y capacidades de hasta ~15 mAh/cm² mostraron un buen rendimiento de tasa (~98 % de utilización a C/10, ~95 % a C/5, ~76 % a C/2). Se desarrolló un modelo de media celda de LFP basado en física para ayudar en la caracterización del transporte dentro de estos electrodos gruesos, revelando oportunidades para mejorar aún más el rendimiento reduciendo la tortuosidad.