Grote ontwikkelaars van solid-state EV-batterijen ontvangen miljoenen aan Amerikaanse overheidssteun voor onderzoek
Een solid-state batterijtechnologie die kan worden gebruikt in het kader van traditionele lithium-ion (Li-ion) ternaire batterijen, Solid Power's snelladende uitvindingalsmede onderzoek van de Universiteit van Maryland dat kan leiden tot een hogere energiedichtheid en een langere levensduur van solid-state cellen, behoren tot de projecten die worden gefinancierd door een nieuwe subsidie van het Amerikaanse ministerie van Energie.
In totaal zullen vier ondernemingen op het gebied van solid-state batterijen overheidsfinanciering ontvangen, wat neerkomt op een derde van de 12 projecten die het Energy Department zal financieren met de subsidie van 42 miljoen dollar. De rest varieert van kalium- en natriumbatterijtechnologieën tot voorspellende simulaties voor storingen:
- 24M Technologies (Cambridge, MA) zal goedkope en snelladende natriummetaalbatterijen ontwikkelen met goede prestaties bij lage temperaturen voor EV's. het celontwerp van 24M zal (1) zijn ultradikke SemiSolid-kathode bevatten, die bestaat uit geavanceerd kobalt- en nikkelvrij actief natriumkathodemateriaal, (2) een geavanceerde snellaadelektrolyt voor hoge temperaturen, ontwikkeld met behulp van machinaal leren en geautomatiseerde high-throughput screeningtechnologie, en (3) een superionische natriumgeleider. (Toegekend bedrag: 3 198 085 dollar)
- Ampcera (Tuscon, AZ) zal een solid-state batterij ontwikkelen met een thermisch gemoduleerde celtechnologie (TMCT), ontwikkeld door EC Power, die werd gebruikt in conventionele lithium-ion (Li-ion) batterijen om bussen aan te drijven tijdens de Olympische Winterspelen van 2022. De TMSSB bestaat uit een siliciumanode met hoge capaciteit en een nikkelrijke lithiumnikkelmangaankobaltoxidekathode met hoge spanning. Door de TMCT te combineren met een vaste elektrolyt met een hoge ionengeleiding wordt snel opladen in omgevingsomstandigheden mogelijk. De TMCT maakt ook koude opstarttijden van minder dan een minuut mogelijk bij omgevingstemperaturen van -20°C, waardoor de TMSSB voordelig is in koude klimaten. (Toekenningsbedrag: $2.120.120)
- National Renewable Energy Laboratory (Golden, CO) zal gegevens en parameters beoordelen die de risico's van de volgende generatie cellen weergeven. Het project zal inzicht verschaffen in faalmechanismen, reactietrajecten, faalwijzen en effecten, herziene testnormen en nieuwe mogelijkheden en instrumenten om de risico's van cellen van de volgende generatie voor commerciële toepassingen te verminderen. (Toekenningsbedrag: 3.425.000 dollar)
- De Ohio State University (Columbus, OH) zal haar prototype van een krachtige batterijtechnologie opschalen die snelladen kan verdragen en een langere levensduur heeft dan de huidige geavanceerde Li-ion-cellen. (Toegekend bedrag: 3.876.363 dollar)
- Project K (Palo Alto, CA) ontwikkelt en commercialiseert een kalium-ionbatterij die op dezelfde manier werkt als Li-ionbatterijen. Door de fundamentele eigenschappen van het kalium-ionsysteem kan het veel sneller worden opgeladen dan lithium-ionbatterijen en kan het ook bij lagere temperaturen werken. (Toekenningsbedrag: 2.587.618 dollar)
- Sandia National Laboratories (Albuquerque, NM) zal een nieuw kader voor voorspellende simulatie/modellering en tests ontwikkelen om de veiligheid van geavanceerde batterijmaterialen en -cellen in een vroeg stadium te evalueren. (Toegekend bedrag: 3 700 000 dollar)
- Solid Power Operating (Thornton, CO) zal een 3D-gestructureerde Li metaalanode en een nieuwe zwavel (S) composiet kathode ontwikkelen om EV-batterijcellen met hoge energie en snelle oplading mogelijk te maken. (Toegekend bedrag: $5.600.000)
- South 8 Technologies (San Diego, CA) zal krachtige Li-ion-batterijcellen ontwikkelen die snel kunnen worden opgeladen met behulp van een nieuwe LiGas-elektrolyttechnologie. South 8 Technologies zal gebruik maken van de inherente veiligheid, het hoge vermogen en de voordelen bij lage temperatuur van de LiGas-elektrolyt in combinatie met een energierijke, goedkope en kobaltvrije lithiumnikkelmangaanoxide (LNMO)-kathode. (Toegekend bedrag: 3.152.000 dollar)
- Tyfast Energy (San Diego, CA) zal een nieuwe combinatie van elektrodematerialen en elektrolytchemie gebruiken om een ultrasnelle batterij met hoge energiedichtheid en lange levensduur te ontwikkelen. (Toegekend bedrag: 2.823.199 dollar)
- Universiteit van Maryland (College Park, MD) zal de laad-/ontlaadsnelheid, de energiedichtheid en het temperatuurvenster van lithiummetaalbatterijen met vaste stoffen verbeteren. (Toegekend bedrag: 4.852.733 dollar)
- Virginia Tech (Blacksburg, VA) zal EV-batterijen ontwikkelen die gebruik maken van kobalt- en nikkelvrije kathoden, snellaadbare elektrolyten voor alle weersomstandigheden en van steenkool afgeleide snellaadbare anoden met hoge capaciteit. Door het gebruik van kobalt en nikkel in kathoden af te schaffen, zullen de kosten van de kathode met 50% dalen. Bovendien zal het gebruik van een anode van steenkool/koolstof/silicium het milieuprobleem van steenkoolafval oplossen en de kosten van de anode met 75% verminderen in vergelijking met een anode van grafiet. (Toekenningsbedrag: $2.945.000)
- Zeta Energy (Houston, TX) zal een nieuwe anode met een hoog Li gehalte creëren die ook zeer toegankelijk en oplaadbaar is. De complementaire fysische en chemische eigenschappen van de kathode en de anode zullen transformationeel hoge laadsnelheden en langdurige stabiliteit mogelijk maken, terwijl ook prestatieverliezen bij lage temperaturen worden geminimaliseerd. (Toekenningsbedrag: 4.000.000 dollar)
De grootste subsidie hier is voor Solid Power, dat ook 20 miljoen dollar kreeg van zijn partner BMW onlangs voor het in licentie geven van het celontwerp en de elektrodenproductie, terwijl haar aangepaste solid-state sulfide elektrolyt, dat de intellectuele eigendom van Solid Power blijft, afzonderlijk zal worden geleverd. Het is precies de productie van de vaste elektrolyt die de 5,6 miljoen dollar aan overheidssubsidies nodig heeft die het Energy Department nu aan Solid Power toekent.
Eerder gaf het US Department of Energy ook al 11 miljoen dollar aan de Universiteit van Michigan's onderzoek naar solid-state batterijen waarbij keramische ionen worden gebruikt. In combinatie met de huidige ronde van federale weddenschappen voor batterijtechnologie die gericht zijn op onderzoek en ontwikkeling van solid-state batterijen, lijkt het erop dat de Amerikaanse regering bereid is om Amerikaanse bedrijven de financiering te geven die nodig is om de Chinese batterijmolochen in te halen die al in het stadium zijn van de commercialisering van dergelijke opkomende batterijtechnologieën.
Bron(nen)
