Development of printing methods and substrate treatments for efficient li-ion battery systems

Abstract

The manufacturing of Lithium-ion batteries is changing due to environmental concerns. Scientists are seeking non-toxic and environmentally friendly materials to improve the sustainability of battery fabrication. In this thesis, Cyrene was researched as a suitable solvent for the fabrication of cathode layers. Various surface treatments of the substrates were used to increase the wetting of substrates to achieve better printability and, consequently, better cathode layers.

After developing and tuning the printing process, the printed cathodes were used to fabricate Pouch batteries. The results indicate that different surface treatments influence the cathode material adhesion to the substrate and overall performance of the batteries.

Litiumioniakkujen valmistamista pyritään muuttamaan ympäristöystävällisemmäksi. Alan tutkijat etsivät myrkyttömiä materiaaleja tehdäkseen akkujen valmistuksesta ympäristön kannalta kestävämpiä. Tässä työssä tutkittiin, soveltuuko Cyrene liuottimeksi katodikerrosten valmistuksessa. Erilaisia pintakäsittelymenetelmiä käytettiin lisäämään substraattien vettymistä paremman painettavuuden ja siten parempien katodikerrosten saavuttamiseksi.

Painoprosessin kehitystyön ja säätämisen jälkeen painettuja katodeja käytettiin pussimallin akkujen valmistukseen. Tulokset osoittivat, että erilaiset pintakäsittelyt vaikuttavat katodimateriaalin tarttumiseen substraattiin sekä akkujen yleiseen suorituskykyyn.