干法电极技术是与传统湿法制浆而后涂布制备电极截然相反的一种电极制备技术。
顾名思义，此种新型方法在生产过程中无溶剂引入，能够节约成本和减少环境污染，本文介绍了一种利用喷涂法干法制备电极的方法。
传统的电极制备技术，即我们现下大多数厂家采用的方法，是将正负极活性物质、导电剂、粘结剂等物料利用溶剂将其混合均匀，制备成具有一定流动性的浆料，然后通过不同的涂布方式，如辊涂、喷涂、刮刀涂布等方式，将浆料均匀涂覆在铝箔铜箔之上。
涂覆完成后的极片中，活物质孔隙率较高，需要经过对辊辊压，降低其孔隙率提高电池容量。
传统制备方法具有控制方便、一致性好、容易制得等方式，但是也存在成本高、对环境不友好等缺点。
针对传统方法的不足，不少科学家、企业都在探索新的电极制备方法，本文介绍了德国工程热力学研究所Don-Won Park等人开发的一种新的干法电极制备技术，并对电池性能进行了测试。
采用的材料是钛酸锂、炭黑导电剂、PVDF作为粘结剂。
首先将活性物质、导电剂、粘结剂等干粉进行混合，混合粉末制备完成后将其装入送粉器，利用干法喷涂机将粉末喷涂在基材上。
干喷电极完成后在175℃（因为PVDF熔点是155-160℃）恒温和一定压力下进行热压。
过程示意图如下：图1.干法喷涂制备电极示意图制备干法电极后，与锂片、隔膜、电解液组成半电池进行电化学性能测试，并对电极的形貌进行了分析，结论如下：热压时间对容量的影响最小热压时间为5min，随着热压时间延长，分别为30min、45min、60min，容量逐渐升高，热压时间为90min时低于60min的容量。
热压时间并不是越长越好，这主要是因为PVDF在高温下热压时间不同，其融化程度不同，造成了电极的机械强度、电导率等不同，从而影响了容量。
图2.不同热压时间对电极形貌影响从上图可看出，热压30min时胶没有将活性颗粒完全包裹，热压时间为30min、45min、60min、90min的颗粒间结合更紧密。
随着热压时间延长，胶粉开始熔化，熔化后的PVDF包裹于颗粒表面同时填充贯穿于材料孔隙之间。
由于LTO粉末较细，胶粉用量也少，没有足够的条件将颗粒完全包裹，如图2b。
随着时间延长，胶粉熔化程度较高，能够得到较好的分布，将炭黑和钛酸锂结合起来，但是当时间延长至90min时，PVDF通过再结晶收缩了，之前分散开的PVDF重新团聚在一起，造成了电池性能的下降。
图3.热压时间对容量的影响热压时间对EIS的影响图4.热压时间对EIS影响EIS阻抗图谱也显示出热压60min时较低的欧姆阻抗和电荷转移阻抗。
热压时间60min时电池倍率性能和循环性能图5.热压60min电池倍率性能和循环性能如上图所示：电极在0.2C下首次充电容量达到162mAh/g，在2C下降低到90mAh/g，随着充放电倍率增大，克容量逐渐降低。
在1C循环条件下，100周循环后，容量从120降低到90mAh/g，维持率为69%。
与微米尺寸材料相比，纳米尺寸的材料由于具有更高的比表面积，所以其具有更高的电化学反应效率，因为在高比表面积下，其与电解液/电解质的接触面积更大，提高了锂离子的扩散速率，从而提高了电池的倍率性能。
根据作者数据，干法制备的电极性能要好于利用微米尺寸钛酸锂传统制浆形成的电极。
后续的实验内容，将针对热压压力、不同的粘结剂等进行更加细致的实验，以便得出更详细的结论。
使用干法制备电极技术一旦能够得到量产推广，将会大大降低成本、提高生产效率、更加环保。
