Rewolucja w technologii akumulatorów: Drezno odkrywa elektrody przyjazne dla środowiska!

Rewolucja w technologii akumulatorów: Drezno odkrywa elektrody przyjazne dla środowiska!

Prof. Stefan Kaskel z Politechniki Drezdeńskiej (TUD) wraz z dr. Benjaminem Schummem i dr. Holgerem Althuesem z Instytutu Materiałów i Technologii Belek im. Fraunhofera IWS opracowali przełomowy proces produkcji elektrod akumulatorowych: opatentowaną technologię DRYtraec®. Ta opłacalna i przyjazna dla środowiska metoda została nagrodzona Nagrodą im. Josepha von Fraunhofera 2025 na dorocznym zgromadzeniu Fraunhofera w dniu 4 czerwca 2025 r. Technologia ta w znacznym stopniu przyczynia się do zrównoważonej produkcji akumulatorów litowo-jonowych (LIB), które są niezbędne w pojazdach zelektryfikowanych i stacjonarnych magazynach energii.

DRYtraec® opiera się na innowacyjnym procesie, który pozwala uniknąć stosowania toksycznych rozpuszczalników i eliminuje potrzebę energochłonnego i kosztownego suszenia powłoki elektrody. Elektrody składają się z folii metalowej pokrytej cienką warstwą zawierającą aktywne składniki służące do magazynowania energii. W procesie DRYtraec® na folię nakłada się mechanicznie mieszaninę suchego proszku, a obie strony folii można powlekać w jednym etapie. W ten sposób powstają mocne, trwałe i oszczędzające zasoby elektrody.

Zrównoważony rozwój w produkcji akumulatorów

Pierwszy prototyp systemu DRYtraec® został oddany do użytku w 2013 roku i od tego czasu jest stale rozwijany. System umożliwia ciągłą kontrolę procesu i wytwarza wysokiej jakości elektrody w procesie roll-to-roll. Dr Holger Althues podkreśla, że ​​platforma służy badaczom i klientom przemysłowym od testów po zastosowania komercyjne. Ta ścisła współpraca pomiędzy TUD i Fraunhofer IWS jest postrzegana jako klucz do pomyślnego rozwoju technologii.

Kluczowym aspektem technologii DRYtraec® jest oszczędność kosztów energii i unikanie toksycznych rozpuszczalników, co jest szczególnie istotne, biorąc pod uwagę stale rosnące zapotrzebowanie na przyjazne dla środowiska metody produkcji w Niemczech. Przemysł motoryzacyjny uruchomił ambitne programy dotyczące pojazdów elektrycznych, co prowadzi do wzrostu zapotrzebowania na produkcję akumulatorów. Wiele niemieckich firm kupuje obecnie ogniwa akumulatorowe od azjatyckich producentów, którzy mają dziesięciolecia doświadczenia w masowej produkcji.

Świadomość ekologiczna i technologie alternatywne

Rosnące zapotrzebowanie na zrównoważone technologie akumulatorów wynika również z rosnącej świadomości ekologicznej i potrzeby znalezienia alternatyw dla tradycyjnych produktów litowo-jonowych. Niedobór surowców litowych i zagrożenia ekologiczne związane z wydobyciem surowców wymagają nie tylko akumulatorów litowo-jonowych, ale także alternatywnych technologii, takich jak systemy na bazie cynku i sodu. Są one nie tylko tanie i nietoksyczne, ale można je również zintegrować z istniejącymi procesami produkcyjnymi.

Biorąc pod uwagę wyzwania związane z produkcją akumulatorów litowo-jonowych, procesy produkcyjne oparte na wodzie zamiast bez rozpuszczalników mają kluczowe znaczenie. Mogłyby one nie tylko obniżyć koszty, ale także znacznie zmniejszyć emisję CO2. Cynk i sód są wystarczająco dostępne i nie stanowią żadnego zagrożenia dla zdrowia. Ważne jest, aby wziąć pod uwagę te nowe metody analizy stanu baterii online w celu opracowania zrównoważonych strategii operacyjnych. Innowacyjne technologie, takie jak dynamiczna spektroskopia impedancyjna i metody sztucznej inteligencji, oferują obiecujące podejścia do przyszłej analizy danych.

Ogólnie rzecz biorąc, rozwój DRYtraec® pokazuje nie tylko postęp w produkcji akumulatorów elektrycznych, ale także znaczenie zrównoważonego podejścia w nowoczesnej technologii. Branża jest na początku zmian, które wpływają zarówno na metody produkcji, jak i stosowane materiały.