为使电池行业为未来向可再生能源过渡做好准备，竞争已经开始。在这种竞争格局中，很难说哪些公司和解决方案会胜出。

全球范围内，企业和大学都在竞相开发新的制造工艺，以降低电池制造成本并减少对环境的影响。他们正在努力开发制造阴极和阳极（电池中带负电和正电的部件）的新方法，甚至使用不同的离子来保持电荷。虽然我们无法研究正在开发的每一项技术，但我们可以研究其中的一些，让您了解人们正在努力解决的问题。

清洁制造

总部位于加州的 Sylvatex 公司开发了一种无水高效阴极活性材料 (CAM) 制造工艺。Sylvatex 首席执行官兼创始人 Virginia Klausmeier 表示：“该工艺创新将 CAM 的总成本降低了 25%，同时能耗降低了 80%，并且消除了用水和硫酸钠废水。”

克劳斯迈尔表示，Sylvatex 的目标是影响电池制造过程的碳足迹。她认为，随着市场快速增长，其他公司也扩大了低效的流程。“这些工厂每年使用 2 亿加仑的水。阴极材料占电池组成本的 50-70%。”

据电池组件公司 Natrion 联合创始人兼首席执行官 Alex Kosyakov 介绍，制造锂离子阴极和电池的常规流程有很多步骤。制造商首先从开采的金属（如钴、锰、铝和镍）的初始浓度较低的矿石开始。他们在装有旋转刀片或陶瓷球的巨大桶中将它们分解成非常小的碎片

这些公司用含有大量水的硫酸溶液处理矿石。这一步之后，硫酸盐被提取出来。这一处理过程导致二氧化硫被释放到大气中，造成酸雨并引发工作场所安全问题。

然后，制造商将硫酸盐与锂盐混合、结合，研磨成粉末。他们将粉末放入大型熔炉中加热至高温以去除杂质，然后再次加热以使锂与金属和氧气融合。

之后，为了制作阴极，他们通常会再次研磨粉末。然后，他们将所得粉末与溶剂和粘合剂混合，制成墨水或浆料。他们将所得液体涂在铝箔上并使其干燥。接下来，他们将涂层箔切割成适当尺寸，将其与其他电池材料分层，在滚压机中压制所得层，将其卷成线轴或线圈，然后放入电池罐中。

“我们开发了一种工艺，我们称之为‘下一代’工艺，它是无水的，”克劳斯迈尔说。“它利用了多种原料，没有硫酸盐分子，所以你不会产生任何废物，因此你可以使用更广泛的投入，这些投入可以来自回收材料……或者开采和精炼的材料，而这些材料需要开采和精炼的程度较低。”

Klausmeier 表示，她的公司使用氢氧化物或金属氧化物作为原料。该工艺包括将这些材料与一种专有添加剂（她将其描述为“不完全是表面活性剂”）混合在一个锅中。接下来是煅烧步骤。（煅烧包括在氧气有限的环境中提高化合物的温度，但不要加热到熔化。）

从工艺中去除硫可降低产生 CAM 的制造危害。