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让固态电池更清洁,研究人员提出陶瓷工艺缺陷原因及解决途径

CHEN

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快速烧结是一种陶瓷加工技术,它使用电流而非外部热源在内部加热陶瓷样品。该工艺可显著降低陶瓷加工温度和持续时间,使陶瓷能够与金属或其他材料共同加工,并降低能耗。

然而,由于微结构中的不均匀性导致的弱点,该工艺也可能制造出劣质陶瓷。

近日华威大学、武汉理工大学、意大利特伦托大学、法国诺曼第大学(Normandie Université)及一家私人公司联合发表了一篇关于快速烧结技术现状的综述,重点介绍了陶瓷内部不均匀区域的形成,这些区域目前限制了快速烧结的放大潜力。综述发现,热梯度是造成微观结构不均匀性的原因。

研究人员表示,“通过快速烧结等技术降低陶瓷加工温度是制造复杂多材料结构(如固态电池所需的结构)以及降低陶瓷行业整体能耗的重要环节。”

“然而,该工艺必须生产出坚固的同质陶瓷材料,才能得到广泛应用。这篇综述解释了为什么快速烧结会导致陶瓷的不均匀性质,并提出了一些途径来减轻这些影响。”

综述中提到的改进措施包括:

改变施加电极的方法;

通过隔热提高热均匀性;

定制交流电的频率;

开发非接触式电流施加方法(目前仅限于热障涂层的固化)。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

论文链接:

https://link.springer.com/article/10.1557/s43577-020-00010-2


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