Industrieel 3d-printen van klei

Inleiding

Lithium-ion batterijen (LIB's) hebben draagbare elektronica en de elektrische voertuigindustrie gerevolutioneerd, maar verdere verbeteringen zijn essentieel om te voldoen aan de steeds groeiende vraag naar LIB's met een hogere energiedichtheid en focus op duurzaamheid.

Potentieel van Silicium

Silicium (Si) heeft een hoge specifieke capaciteit, is overvloedig aanwezig en kan snellaadcapaciteiten bieden. Dit biedt enorme potentie om de prestaties van LIB's aanzienlijk te verbeteren, wat resulteert in LIB's die langer meegaan en een kleinere ruimte innemen.

Uitdagingen bij de Si-anode

Het incorporeren van de Si-anode in de LIB gaat echter niet zonder uitdagingen. Silicium heeft een sterke neiging om te reageren tot een instabiele solide elektrolyt interface (SEI) laag, aanzienlijk in volume te veranderen (~300%) en nooit volledig te passiveren. Het is ook van essentieel belang dat de Si-anode in hoge volumes geproduceerd kan worden, iets wat tot nu toe nog niet is gelukt.

Projectdoelstellingen

In dit project ontwikkelen Kalpana Systems en HyET Lithium met behulp van een sALD-machine een Si-anode die deze uitdagingen overwint. Het doel is:

1. Het ontwikkelen van een stabiele structuur en oppervlakte van de Si-anode.
2. Het ontwikkelen van elektrochemisch stabiele beschermende coatings die op industriële schaal kunnen worden toegepast zonder dat dit ten koste gaat van de prestaties van het apparaat, de commerciële levensvatbaarheid of het milieu.

Samenwerking tussen partijen

Kalpana zal zich hierbij toeleggen op de ontwikkeling van de innovaties rondom sALD-apparatuur en HyET Lithium zal zich toeleggen op de ontwikkeling van de Si-anode zelf. Omdat product- en productieproces zo integraal verweven zijn met elkaar en op verschillende elementen sterk interacteren, is het ook noodzakelijk dat beide expertisegebieden in het project aanwezig zijn.