韓國突破電池技術：環保乾式電極問世，無人機續航可望大幅延長

韓國電池技術突破：環保乾式電極重塑業界格局

韓國材料研究院（KIMS）與韓國電氣研究院（KERI）日前聯合推出一項重大技術創新——形狀可控石墨顆粒乾式電極製造技術，該技術有望同時解決電動車續航里程不足、充電速度緩慢與生產成本偏高三大痛點。資深研究員尹智熙（Jihee Yoon）表示，這項技術為突破傳統PTFE基乾式電極製程的限制提供全新方向，預期將高度適用於同時需要高能量密度與快速充電性能的下一代電動車電池。

告別PTFE時代：環保製造成為新標竿

乾式電極製造技術長期被視為電池產業理想解方，因其完全跳過傳統濕式漿料製程，無需使用有毒化學溶劑與耗能高溫烘烤，不僅可縮小廠房面積，更能大幅降低碳排放。然而，現行乾式電極製程一直依賴聚四氟乙烯（PTFE，俗稱「鐵氟龍」）作為黏結劑。

PTFE雖能將乾式材料緊密結合，卻屬於PFAS「永久化學物質」家族，在電池負極的嚴苛電化學環境中會逐漸降解，且面臨多國即將實施的嚴格環保管制。過去業界普遍認為在不使用PTFE的情況下製造乾式電極幾乎不可能實現。

韓國研究團隊打破此僵局，改採業界標準的環保黏結劑系統CMC-SBR，該黏結劑已廣泛應用於現有濕式電池生產中。

球形顆粒設計：鋰離子的「多線道高速公路」

技術關鍵在於對原料本身進行全面物理改造。傳統電池負極採用的片狀扁平石墨顆粒在乾壓過程中會整齊堆疊，如同緊密疊放的撲克牌，迫使鋰離子繞過顆粒邊緣走迂迴路徑，造成離子傳輸瓶頸。

韓國研究人員採用噴霧乾燥技術，將含有石墨、導電添加劑與黏結劑的漿料轉化為球形複合顆粒。在這些球形顆粒內部，石墨片以隨機方向排列，形成四通八達的多向傳輸通道。鋰離子可直接穿越整個電極厚度，如同行駛於多線道高速公路，大幅提升擴散效率。

此設計更允許製造商生產更厚的電極，在相同空間內儲存更多電能，進而延長電動車續航里程。實驗結果顯示，新型乾式負極在快速充電性能與長期循環穩定性方面均優於傳統漿料基負極，且在高能量密度條件下也顯著改善了鋰離子擴散特性。

低成本導入：為市場化掃清障礙

該技術的另一大優勢在於商業化門檻低。由於採用電池企業已在使用的標準CMC-SBR黏結劑，現有生產線無需進行大幅改造即可導入新技術，大幅降低導入成本。

相關研究成果已發表於國際學術期刊《Energy Storage Materials》，預期未來將加速在商業化應用中推進。