Cursa este în curs de a genera noi tehnologii care să pregătească industria bateriilor pentru tranziția către un viitor cu mai multă energie regenerabilă. În acest peisaj competitiv, este greu de spus care companii și soluții vor ieși pe primul loc.
Corporațiile și universitățile se grăbesc să dezvolte noi procese de producție pentru a reduce costurile și a reduce impactul asupra mediului al construirii bateriilor la nivel mondial. Ei lucrează pentru a dezvolta noi abordări pentru construirea atât a catozilor, cât și a anozilor – componentele încărcate negativ și pozitiv ale bateriilor – și chiar utilizarea diferiților ioni pentru a menține încărcarea. Deși nu ne putem uita la fiecare tehnologie care este în dezvoltare, putem să ne uităm la câteva pentru a vă oferi o idee despre problemele pe care oamenii încearcă să le rezolve.
Fabricare mai curată
Compania Sylvatex din California a dezvoltat un proces eficient și fără apă pentru fabricarea materialului activ catodic (CAM). „Această inovație de proces reduce costul total al CAM cu 25%, utilizând în același timp cu 80% mai puțină energie și eliminând consumul de apă și deșeurile de sulfat de sodiu”, a declarat Virginia Klausmeier, CEO și fondator Sylvatex.
Scopul Sylvatex este de a avea un impact asupra amprentei de carbon a procesului de fabricare a bateriilor, potrivit Klausmeier. Ea a susținut că alte companii au extins un proces ineficient, deoarece piața a crescut rapid. „Aceste plante folosesc 200 de milioane de galoane de apă anual. Materialul catodic reprezintă aproximativ 50-70 la sută din costul acumulatorului.”
Potrivit lui Alex Kosyakov, co-fondator și CEO al companiei de componente de baterii Natrion, procesul obișnuit de fabricare a catozilor și bateriilor litiu-ion are mulți pași. Producătorii încep prin a lua minereuri cu concentrații inițiale scăzute de metale extrase, cum ar fi cobaltul, manganul, aluminiul și nichelul. Le descompun în bucăți foarte mici în cuve imense care conțin lame rotative sau bile de ceramică.
Companiile tratează minereurile cu o soluție de acid sulfuric care conține cantități mari de apă. Sărurile sulfat sunt extrase după această etapă. Tratamentul are ca rezultat eliberarea de dioxid de sulf în atmosferă, care provoacă ploi acide și creează probleme de siguranță la locul de muncă.
Apoi, producătorii amestecă sărurile de sulfat cu săruri de litiu, le combină și le macină în pulberi. Ele încălzesc pulberile în cuptoare masive la temperaturi ridicate pentru a îndepărta impuritățile și apoi le încălzesc din nou pentru a fuziona litiul cu metalul și oxigenul.
După aceasta, pentru a face catozii, de obicei se macină din nou pulberile. Ei fac apoi o cerneală sau un suspensie combinând pulberea rezultată cu solvenți și lianți. Ei pictează lichidul rezultat pe folie de aluminiu și îl lasă să se usuce. Apoi, au tăiat folia acoperită la dimensiune, o stratificați cu celelalte materiale ale bateriei, presează straturile rezultate într-o presă de rulare, o înfășoară într-o bobină sau bobină și o pun în cutia de baterie.
„Ceea ce am făcut a fost că am dezvoltat un proces pe care îl numim „procesul nostru de nouă generație”, care este fără apă”, a spus Klausmeier. „Folosește o versatilitate sau flexibilitate a materiilor prime fără moleculele de sulfat, astfel încât să nu aveți niciun fel de deșeuri, astfel încât să puteți utiliza o gamă mai largă de intrări care pot proveni din materiale reciclate… sau materiale extrase și rafinate care trebuie extrase. și rafinat mai puțin.”
Klausmeier a spus că compania ei folosește hidroxizi sau oxizi de metal ca materie primă. Procesul implică combinarea acestor materiale cu un aditiv brevetat pe care ea îl descrie ca „nu chiar un surfactant” într-un vas care îl amestecă. Aceasta este urmată de o etapă de calcinare. (Calcinarea implică creșterea temperaturii unui compus într-un mediu cu oxigen limitat, dar nu încălzirea acestuia atât de mult încât să se topească.)
Îndepărtarea sulfului din proces reduce riscurile de fabricație ale creării CAM.
Comentarii recente