Neue Technologie halbiert die Kosten für Lithium-Ionen-Batterien

Traditionelle gashungrige Autos verkaufen derzeit mehr als 50 zu 1 Elektrofahrzeuge. Einer der Hauptgründe für diese Lücke sind die hohen Kosten für Lithium-Ionen-Batterien unter der Haube. Aber ein neuer Fertigungsansatz entwickelt von Forschern des MIT und eines Startups 24M könnte die Kosten für Batterien erheblich senken und gleichzeitig ihre Leistung verbessern und sie leichter recycelbar machen.

Lithium-Ionen-Batterien sind die am häufigsten verwendeten wiederaufladbaren Batterien. Sie sind in der Unterhaltungselektronik wie Smartphones und Tablets sowie in vielen Elektroautos (unter anderem) zu finden, sodass jede Kostensenkung – insbesondere eine so dramatische – ernsthafte Wellen schlagen kann. Branchen.

Besserer Herstellungsprozess

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Das derzeitige Herstellungsverfahren für Lithium-Ionen-Batterien ist seit ihrer Einführung vor zwei Jahrzehnten relativ unverändert geblieben. „Wir haben den Prozess neu erfunden“, sagte Yet-Ming Chiang, Kyocera-Keramikprofessor am MIT und Mitbegründer von 24M.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien, die mit festen Elektroden hergestellt werden, verwenden 24M-Batterien eine „halbfeste“ Elektrode. Es ist eine Mischung aus sogenannten „Durchflussbatterien“ (bei denen die Elektroden Suspensionen winziger Partikel sind, die von der Flüssigkeit getragen und durch die Batterie gepumpt werden) und herkömmlichen Feststoffen.

Laut Chiang ist es ihnen gelungen, mehr als 80 Prozent des nicht energiespeichernden Materials in der Batterie zu entsorgen und gleichzeitig die Elektrodengröße im Vergleich zu einer herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterie mehr als fünfmal zu erhöhen.

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Das Unternehmen sagt, dass dieses neue Design den Herstellungsprozess vereinfacht und es ihnen ermöglicht, Batterien zum halben Preis und in einem Fünftel der Zeit herkömmlicher Batterien herzustellen.

Faltbare Batterien

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Laut Chiang rationalisiert das neue System nicht nur den Herstellungsprozess, sondern produziert auch eine flexiblere und belastbarere Batterie. Während herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien zerbrechliche Elektroden enthalten, die unter Druck zum Reißen neigen, produziert das neue 24M-System Batteriezellen, die ohne Fehler gebogen oder gebogen werden können. Das Unternehmen behauptet sogar, dass seine Batteriezellen ein Eindringen von Kugeln überleben können.

Laut Chiang wird dies die Sicherheit und Haltbarkeit von Lithium-Ionen-Batterien verbessern. Dies könnte eine große Sache für Elektroautos sein, bei denen Feuer ein Problem darstellt. Genau aus diesem Grund lagert Tesla seine Batterien in einer gepanzerten Hülle. Der Wegfall dieser Schale könnte das Gewicht reduzieren und eine einfachere Wartung ermöglichen.

Die Zukunft der Batterieherstellung?

24M produzierte einen ersten Satz von 10.000 Batterieproben, die zum Testen an Partner und potenzielle Kunden versendet werden sollten. Derzeit konzentriert sich das Unternehmen auf Anlagen im Netzmaßstab, mit denen erneuerbare Energiequellen, die zeitweise Strom erzeugen, wie Wind- und Solarenergie, mit Notstrom versorgt werden. Zu seinen frühen Partnern zählen eine Ölgesellschaft in Thailand und der japanische Schwermaschinenhersteller IHI Corp.

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Elektrofahrzeuge sind auch auf Chiang’s Radar. Eigentlich interessiert er sich schon lange für Transportanwendungen: Er leitete 24 Millionen seiner früheren Firma A123 Systems, die Lithium-Ionen-Batterien speziell für Elektroautos herstellte.

Chiang schätzt, dass 24M bis 2020 Lithium-Ionen-Batterien für weniger als 100 USD pro Kilowattstunde Kapazität produzieren kann. Venkat Viswanathan, Assistenzprofessor für Maschinenbau an der Carnegie Mellon University diese dass das neue 24M “-Batteriedesign die gleiche Art von Störung verursachen könnte [lithium ion] Herstellung von Batterien wie bei Mini-Mühlen mit integrierten Mühlen. „“

Die Auswirkungen eines billigeren und effizienteren Batterieherstellungsprozesses liegen auf der Hand. Einsparungen bei der Herstellung können an den Verbraucher weitergegeben werden, was zu günstigeren Produkten und einem größeren Anreiz führt, Elektroautos gegenüber ihren gasbetriebenen Gegenstücken zu wählen.

„Für mich wäre der ultimative Sieg, dass dies der De-facto-Standard für die Batterieproduktion auf der ganzen Welt wird“, sagte Chiang.

Was halten Sie von 24Ms neuem Ansatz bei der Batterieherstellung? Würden billigere Lithium-Ionen-Batterien erhebliche Auswirkungen auf Ihren Alltag haben? Teilen Sie uns Ihre Meinung in den Kommentaren unten mit!

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