德国弗劳恩霍夫制造工程与自动化研究所（IPA）的科研团队在锂电池正极材料制备领域取得突破性进展，他们通过系统分析不同分散工艺的影响，成功优化了水性磷酸铁锂（LFP）正极的生产流程。这一成果对于推动欧洲乃至全球动力电池产业的绿色转型具有重要意义。
锂离子电池作为电动出行和现代储能系统的核心，其传统生产工艺存在显著的环境隐患。标准粘结剂聚偏氟乙烯（PVDF）必须依赖有毒溶剂N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）进行溶解，这不仅增加了生产成本，还带来了严重的环保压力。相比之下，本次研究采用的生物基羧甲基纤维素（CMC）粘结剂可完全溶于水，从源头上消除了有机溶剂的使用，实现了生产过程的“零溶剂化”。
磷酸铁锂（LFP）因其不含钴、镍等关键金属，且具备热稳定性高、循环寿命长等优势，被视为比三元材料（NMC）更安全、更具成本效益的选择。然而，LFP材料导电性较差，一直是制约其高倍率充放电性能的瓶颈。研究团队对比了两种工业级分散工艺：传统的溶剂分散法与高压湿法研磨法。前者依靠高速旋转的齿盘产生剪切力破碎颗粒，而后者则利用高达2200巴的压力，迫使浆料通过微喷嘴产生剧烈的粒子碰撞，从而实现高效粉碎。
实验数据显示，高压湿法研磨技术效果显著。该技术将浆料中的平均粒径从7.91微米大幅降低至4.78微米，降幅达39%。同时，浆料粘度在低、中、高剪切速率下分别下降了96%、80%和64%。更细的颗粒和更低的粘度使得浆料能够承载更高的固含量，这不仅优化了电极的微观结构，使其更加致密均匀，还显著缩短了后续干燥环节的时间。
在电化学性能测试中，两种工艺制备的电极表现相当，仅在1C倍率下，高压湿法研磨工艺的放电容量高出12.8%，这归因于微小颗粒提供了更大的活性表面积，加速了电化学反应。更为关键的是，从混合到干燥的全流程能量平衡分析显示，新工艺的综合能耗仅为0.98千瓦时/千克，相比传统溶剂法（1.70千瓦时/千克）降低了42%，实现了经济效益与环境效益的双赢。
该研究由Leah Jalowy和Dominik Nemec主导，并于2025年11月5日发表在开放获取期刊《AppliedChem》上。研究是在与日本机械制造商Sugino的紧密合作下完成的，验证了实验室成果向工业化应用转化的巨大潜力。对于中国锂电行业而言，随着国内对环保要求的日益严格以及“双碳”目标的推进，这种无需有毒溶剂且能显著降低能耗的水性高压分散技术，值得中国电池制造商和装备企业重点关注，有望成为未来提升LFP电池产线竞争力的关键技术方向。