Batterie stampate in 3D per trasformare lo stoccaggio dell'energia
Risolvere un problema globale
Photocentric ha formato un gruppo di ricerca per cercare di migliorare l'immagazzinamento dell'energia liberando le possibilità di creare elettrodi in tre dimensioni anziché in due.
Nuove tecniche di produzione additiva
Possiamo ottenere miglioramenti di ordine di grandezza nelle prestazioni delle batterie utilizzando una nuova polimerizzazione a luce visibile in impasti ricchi di particelle. Indurendo selettivamente i composti fotopolimerizzabili su aree molto ampie con risoluzioni fino a 5 micron, possiamo creare rapidamente un contatto inter-facciale dell'elettrodo significativamente maggiore.
Possiamo farlo a basso costo, teoricamente non superiore a quello dei leganti utilizzati nel processo convenzionale.
Più leggero
Più piccolo
Ricarica più veloce
Aumentare la densità energetica
Conformi alla topologia del dispositivo
Photocentric si concentra sulla fornitura di vantaggi a basso costo e su scala produttiva.
- Industrializzazione della stampa 3D degli elettrodi delle batterie, che consente di sfruttare la potenza aggiuntiva creata dalla libertà della geometria in tre dimensioni.
- Creare batterie adatte alla macchina.
Guardate l'intervista completa qui sotto.
Caso di studio
Batterie allo stato solido stampate in 3D con geometria controllata
Photocentric ha recentemente completato un progetto incentrato sullo sviluppo di materiali formulati su misura per consentire la produzione di batterie allo stato solido
con configurazioni personalizzate. Ulteriori informazioni su questo progetto, che ha visto come partner anche Johnson Matthey plc, sono disponibili di seguito.
Attualmente siamo alla guida di Battman, un importante progetto Innovate con un investimento di 1,4 milioni di sterline.
In BattMan3D svilupperemo nuove stampanti 3D industriali innovative per la produzione di celle di batterie destinate ai veicoli elettrici. Migliorando le tecniche di produzione, sosterremo il Regno Unito nella creazione di capacità leader a livello mondiale nella produzione di batterie all'avanguardia. Le nostre formulazioni e stampanti specifiche per il settore saranno progettate per produrre elettrodi con geometrie complesse, con una migliore densità energetica. Il nostro processo stamperà intere celle di batterie, dall'anodo all'elettrolito al catodo, compreso l'involucro. Durante il progetto dimostreremo la tecnologia utilizzando la chimica tipica delle batterie agli ioni di litio, ma le nostre stampanti saranno progettate per essere pronte per le future tecnologie delle batterie, con la possibilità di stampare una gamma di materiali per catodi e anodi, nonché elettroliti allo stato solido.
Alla fine del progetto, avremo sviluppato: Una stampante 3D per componenti di celle di batterie, adatta alla commercializzazione a un prezzo al dettaglio inferiore a 250.000 sterline. Formulazioni stampabili, che utilizzano nanoparticelle funzionalizzate, per produrre elettrodi e separatori di celle. Un pacco batteria dimostrativo, convalidato e confrontato con le batterie prodotte in modo convenzionale.
Ciò comporterà notevoli vantaggi per l'industria delle batterie: Sostituzione di un processo in 4 fasi (rivestimento, essiccazione, calandratura, intaglio) con una semplice deposizione e polimerizzazione. Riduzione dei costi di produzione di una batteria per auto da 24 kWh di oltre 480 sterline. Eliminazione dei solventi N-metilpirrolidone (NMP), dannosi per l'ambiente, dal processo di produzione delle celle. Riduzione fino all'85% dei costi di gestione dei rifiuti.
In questo modo miglioreremo l'integrazione verticale nel processo di produzione delle celle, migliorando le capacità del Regno Unito e la resilienza delle forniture. Elimineremo anche i processi ad alta energia e i materiali ad alto rischio dalla catena di produzione, beneficiando al contempo del mix energetico più pulito della rete britannica per migliorare l'impronta ambientale complessiva della produzione di batterie per autoveicoli.