Estamos al comienzo de un renacimiento de la energía verde, donde las tecnologías de baterías no solo tienen el potencial de suplantar a los vehículos que funcionan con combustibles fósiles, sino que se espera que representen más de la mitad de los vehículos nuevos para 2030. Este es un objetivo especialmente ambicioso, dado que la mayor parte de la infraestructura de fabricación necesaria debe construirse y el sector aún ahora depende de una tecnología ineficiente de la década de 1900 para mezclar componentes de formulación de electrodos antes de recubrir láminas conductoras para formar electrodos. Hoy en día, los mezcladores planetarios industriales para la producción de lechada de electrodos pueden contener 3000 L, pero, sin embargo, requieren más de 3 h de tiempo de mezclado y otras 1 a 3 h de limpieza entre lotes con miles de máquinas necesarias para satisfacer la demanda global. El manejo manual de polvo por parte de decenas de trabajadores en trajes de materiales peligrosos es actualmente la norma, lo que aumenta el espacio requerido en la fábrica y el costo de fabricación. El Batt-TDS™, una plataforma de mezcla de próxima generación para lodos de alta viscosidad, cambia el paradigma con la inducción de polvo sin polvo en un flujo continuo de líquido y mezcla de lodos de alta productividad (hasta más de 5000 L/hora) con tanto como una reducción de diez veces en la huella del equipo de mezcla.
La arquitectura de las baterías de iones de litio emplea una red bicontinua que admite el transporte de electrones y de iones de litio en canales separados.
La mezcla proporciona dos funciones en la preparación de lechadas
Dispersión de materiales conductores como el negro de carbón, un nanomaterial con un área superficial extremadamente alta.
Distribución del material conductor alrededor del material activo del componente mayoritario, 50-200 veces más grande en tamaño.
En el electrodo, el material conductor sirve como conducto para los electrones, mientras que el transporte de masa de litio hacia y desde los materiales activos tiene lugar a través de la estructura porosa entre el material activo y la red conductora del electrolito. Los materiales activos del cátodo, como el fosfato de hierro y litio, NMC y NCA, no son especialmente conductores. La dispersión y distribución deficientes se traducen en menos vías para la conducción de electrones y, por lo tanto, en una mayor resistividad, lo que podría requerir más material conductor para resolver lo que de otro modo sería un problema del proceso, lo que requeriría una reducción en la cantidad de material activo que se puede usar en la práctica. La consecuencia de una mala dispersión es un deterioro más rápido del rendimiento de la celda debido a muchos ciclos de carga/descarga debido a reacciones secundarias en la celda electroquímica, que aumentan la resistencia interna de la celda durante su vida útil. En la práctica, esto significaría tener que llevar una batería más grande y pesada para compensar la eventual pérdida de capacidad de almacenamiento o, de lo contrario, la autonomía se verá comprometida en los últimos años de vida útil.