Revoliucija akumuliatorių technologijoje: Drezdenas atranda aplinkai nekenksmingus elektrodus!

Revoliucija akumuliatorių technologijoje: Drezdenas atranda aplinkai nekenksmingus elektrodus!

Prof. Stefanas Kaskelis iš Drezdeno technikos universiteto (TUD) kartu su dr. Benjamin Schumm ir dr. Holger Althues iš Fraunhoferio medžiagų ir spindulių technologijos instituto IWS sukūrė novatorišką baterijų elektrodų gamybos procesą: patentuotą DRYtraec® technologiją. Šis ekonomiškas ir aplinką tausojantis metodas buvo apdovanotas 2025 m. Josepho von Fraunhoferio prizu 2025 m. birželio 4 d. Fraunhoferio metiniame susirinkime. Ši technologija labai prisideda prie tvarios ličio jonų baterijų (LIB), kurios yra būtinos elektrifikuotoms transporto priemonėms ir stacionariai energijos kaupimui, gamybos.

DRYtraec® yra pagrįstas naujovišku procesu, kurio dėka išvengiama toksiškų tirpiklių naudojimo ir nereikia daug energijos reikalaujančio ir brangaus elektrodo dangos džiovinimo. Elektrodai susideda iš metalinės folijos, padengtos plonu sluoksniu, kuriame yra aktyvių komponentų energijos kaupimui. DRYtraec® procese ant plėvelės mechaniškai užtepamas sausų miltelių mišinys ir vienu žingsniu galima padengti abi plėvelės puses. Taip gaunami galingi, ilgaamžiai ir išteklius taupantys elektrodai.

Akumuliatorių gamybos tvarumas

Pirmasis DRYtraec® sistemos prototipas buvo pradėtas eksploatuoti 2013 m. ir nuo to laiko buvo nuolat tobulinamas. Sistema leidžia nuolat kontroliuoti procesą ir gamina aukštos kokybės elektrodus ritininio ritinio procese. Dr Holger Althues pabrėžia, kad platforma aptarnauja mokslininkus ir pramonės klientus nuo bandymų iki komercinio naudojimo. Šis glaudus TUD ir Fraunhofer IWS bendradarbiavimas laikomas raktu į sėkmingą technologijos plėtrą.

Esminis DRYtraec® technologijos aspektas yra energijos sąnaudų taupymas ir toksiškų tirpiklių išvengimas, o tai ypač aktualu, atsižvelgiant į nuolat augančią aplinką tausojančių gamybos metodų paklausą Vokietijoje. Automobilių pramonė pradėjo ambicingas elektrinių transporto priemonių programas, todėl didėja baterijų gamybos paklausa. Daugelis Vokietijos įmonių šiuo metu perka baterijų elementus iš Azijos gamintojų, kurie turi dešimtmečius masinės gamybos patirtį.

Aplinkosauginis sąmoningumas ir alternatyvios technologijos

Didėjantį tvarių baterijų technologijų poreikį taip pat lemia augantis aplinkosauginis sąmoningumas ir poreikis rasti alternatyvų tradiciniams ličio jonų gaminiams. Ličio žaliavų trūkumas ir žaliavų gavybos ekologinė rizika reikalauja ne tik ličio jonų baterijų, bet ir alternatyvių technologijų, tokių kaip cinko ir natrio pagrindu pagamintos sistemos. Tai ne tik pigūs ir netoksiški, bet ir gali būti integruoti į esamus gamybos procesus.

Atsižvelgiant į iššūkius, susijusius su ličio jonų baterijų gamyba, vandens pagrindu pagaminti gamybos procesai, o ne be tirpiklių, yra labai svarbūs. Tai galėtų ne tik sumažinti išlaidas, bet ir žymiai sumažinti CO2 emisiją. Cinkas ir natris yra pakankamai prieinami ir nekelia jokio pavojaus sveikatai. Svarbu apsvarstyti šiuos naujus internetinės baterijos būklės analizės metodus, kad būtų sukurtos tvarios veiklos strategijos. Naujoviškos technologijos, tokios kaip dinaminės varžos spektroskopija ir AI metodai, siūlo perspektyvius ateities duomenų analizės metodus.

Apskritai DRYtraec® kūrimas rodo ne tik pažangą elektros baterijų gamyboje, bet ir tai, koks svarbus tvarus požiūris yra šiuolaikinėse technologijose. Pramonė yra pokyčių, turinčių įtakos ir gamybos metodams, ir naudojamoms medžiagoms, pradžioje.