Мы находимся в начале ренессанса зеленой энергии, когда аккумуляторные технологии не только могут вытеснить автомобили, работающие на ископаемом топливе, но и, как ожидается, к 2030 году будут составлять более половины новых автомобилей. Это особенно амбициозная цель, учитывая, что необходимо построить большую часть необходимой производственной инфраструктуры, и даже сейчас этот сектор зависит от неэффективной технологии 1900-х годов для смешивания компонентов рецептуры электродов перед покрытием проводящей фольги для формирования электродов. Сегодня промышленные планетарные смесители для производства электродного шлама могут вмещать 3000 л, но, тем не менее, требуют более 3 часов времени смешивания и еще 1-3 часа очистки между партиями с тысячами машин, необходимых для удовлетворения глобального спроса. Ручная обработка порошка множеством рабочих в защитных костюмах в настоящее время является нормой, что увеличивает требуемую площадь завода и стоимость производства. Batt-TDS™, смесительная платформа нового поколения для высоковязких шламов, меняет представление о беспыльном введении порошка в непрерывный поток жидкости и высокопроизводительном смешивании шлама (до более 5000 л/час) с вплоть до десятикратного сокращения занимаемой площади смесительного оборудования.
Архитектура литий-ионных аккумуляторов использует двойную непрерывную сеть, которая поддерживает перенос электронов и литий-иона по отдельным каналам.
Смешивание выполняет две функции при приготовлении суспензий.
Рассеивание проводящих материалов, таких как сажа, наноматериала с очень большой площадью поверхности.
Распределение проводящего материала вокруг активного материала основного компонента, размер которого в 50-200 раз больше.
В электроде проводящий материал служит проводником для электронов, в то время как массовый перенос лития к активным материалам и от них происходит через пористую структуру между активным материалом и проводящей сетью электролитом. Катодные активные материалы, такие как фосфат лития-железа, NMC и NCA, не обладают особой проводимостью. Плохое рассеивание и распределение приводит к меньшему количеству путей для электронной проводимости и, следовательно, к увеличению удельного сопротивления, что потенциально требует большего количества проводящего материала для решения того, что в противном случае является проблемой процесса, требуя уменьшения количества активного материала, который можно использовать на практике. Следствием плохой дисперсии является более быстрое ухудшение характеристик элемента из-за множества циклов заряда/разряда из-за побочных реакций в гальваническом элементе, которые повышают внутреннее сопротивление элемента в течение срока его службы. На практике это означало бы необходимость носить с собой более крупную и тяжелую батарею, чтобы компенсировать возможную потерю емкости хранения, иначе дальность пробега будет снижена в последние годы срока службы.