Wissenschaftler haben möglicherweise ein neues Geld entdeckt

Regierungsbatterieexperten haben möglicherweise einen Weg gefunden, eine Aufschlämmung giftiger Lösungsmittel zu entfernen, die normalerweise bei der Herstellung von Batterieelektroden benötigt werden. In Zusammenarbeit mit Navitas Systems, einem Batterietechnologieunternehmen aus Michigan, entwickeln sie eine Trockentechnik.

Wenn die Experten des Oak Ridge National Laboratory des US-Energieministeriums und von Navitas Erfolg haben, könnte die Innovation den Markt für Elektrofahrzeuge erweitern, sagten Forscher in einem Artikel auf der Website des Labors.

Darüber hinaus könnte die Trockenmethode die Luftverschmutzung verringern und dem Land helfen, seine Klimaziele zu erreichen, zu denen eine „Wirtschaft mit Netto-Null-Emissionen bis 2050“ gehört.

Das Hauptproblem ist der Nassprozess, mit dem Batterieelektroden üblicherweise hergestellt werden. Nach Angaben der Wissenschaftler von Oak Ridge birgt dieser Prozess aufgrund des Überschusses an giftigen Lösungsmitteln Risiken für die Umwelt und die Gesundheit.

„Durch die Trockenverarbeitung kann die Beschichtungs- und Lösungsmittelausrüstung entfallen, die derzeit für die Batterieproduktion in großem Maßstab erforderlich ist“, sagte Navitas-Forscher Bryan Steinhoff in dem Bericht.

Die im Trockenverfahren hergestellten dickeren Elektroden hielten den Tests selbst bei längerem Gebrauch „hervorragend“ stand, sagten Experten. Sie ermöglichten es den Lithiumionen, die beim Hin- und Herwandern zwischen den Elektroden Energie erzeugen, einen direkteren Weg zu nehmen. Dadurch werden „inaktive Inhaltsstoffe“ eliminiert, wodurch die Technologie kleiner und leichter wird und der Platz maximiert wird, so der Forschungsbericht von Oak Ridge.

Auf einem Foto sieht das Produkt aus wie ein breiter Streifen Klebeband. Der von Navitas hergestellte Elektrodenfilm ist stark und flexibel.

„Die Elektrode enthält mehr aktive Materialien“, sagte der leitende Forscher von Oak Ridge, Runming Tao. „Und selbst nach dem Radfahren wird es kaum Risse geben.“

Der Test bewies Flexibilität und mechanische Festigkeit, Eigenschaften, die für die Massenproduktion erforderlich sind. Nun muss das Konzept weiter erprobt werden, bevor es in Batteriefabriken eingeführt wird. Dort sagten Forscher, dass die Trockenmethode neben all den anderen Vorteilen auch Platz spart.

Eine wichtige verbleibende Aufgabe besteht darin, sicherzustellen, dass die Elektrodenteile während der Trockenmethode sicher befestigt werden.

„Ein Hauptziel dieses Projekts besteht darin, ein besseres Bindemittel für den Trockenprozess zu entwickeln oder zu identifizieren, da das aktuelle Bindemittel für die Anodenumgebung nicht sehr stabil ist“, sagte Jianlin Li, ein weiterer leitender Forscher.

Sobald die elektromechanische Optimierung abgeschlossen ist und sich der Trockenprozess als effizient erweist, könnte er die Hauptmethode in Fabriken sein, um Stromoptionen sauberer zu schaffen.

„Wenn Sie stattdessen ein Trockenverfahren verwenden können, können Sie Ihren Fußabdruck um bis zu 40 % oder 50 % reduzieren, Hunderte Millionen Dollar einsparen und den Aufbau einer Infrastruktur ermöglichen, die eine Infrastruktur ersetzt, die derzeit weitgehend von Asien abhängig ist.“ Moment“, sagte Steinhoff in dem Bericht.

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