Revoluție în tehnologia bateriilor: Dresda descoperă electrozi ecologici!

Revoluție în tehnologia bateriilor: Dresda descoperă electrozi ecologici!

Prof. Stefan Kaskel de la Universitatea Tehnică din Dresda (TUD) împreună cu Dr. Benjamin Schumm și Dr. Holger Althues de la Institutul Fraunhofer pentru Materiale și Tehnologia fasciculelor IWS au dezvoltat un proces revoluționar pentru producerea electrozilor bateriei: tehnologia patentată DRYtraec®. Această metodă eficientă din punct de vedere al costurilor și prietenoasă cu mediul a fost distinsă cu Premiul Joseph von Fraunhofer 2025 la reuniunea anuală Fraunhofer din 4 iunie 2025. Tehnologia contribuie în mod semnificativ la producția durabilă a bateriilor litiu-ion (LIB), care sunt esențiale pentru vehiculele electrificate și pentru stocarea staționară a energiei.

DRYtraec® se bazează pe un proces inovator care evită utilizarea solvenților toxici și elimină nevoia de uscare costisitoare și consumatoare de energie a acoperirii electrodului. Electrozii constau dintr-o folie metalica acoperita cu un strat subtire ce contine componente active pentru stocarea energiei. În procesul DRYtraec®, un amestec de pulbere uscată este aplicat mecanic pe film și ambele părți ale filmului pot fi acoperite într-o singură etapă. Acest lucru duce la electrozi puternici, de lungă durată și care economisesc resursele.

Sustenabilitate în producția de baterii

Primul sistem prototip pentru DRYtraec® a fost pus în funcțiune în 2013 și a fost dezvoltat continuu de atunci. Sistemul permite controlul continuu al procesului și produce electrozi de înaltă calitate în procesul roll-to-roll. Dr. Holger Althues subliniază că platforma servește cercetătorilor și clienților industriali de la testare până la utilizare comercială. Această colaborare strânsă dintre TUD și Fraunhofer IWS este văzută ca cheia dezvoltării cu succes a tehnologiei.

Un aspect crucial al tehnologiei DRYtraec® este economisirea costurilor energetice și evitarea solvenților toxici, ceea ce este deosebit de relevant, având în vedere cererea în continuă creștere pentru metode de producție ecologice în Germania. Industria auto a lansat programe ambițioase pentru vehicule electrice, ceea ce duce la creșterea cererii pentru fabricarea bateriilor. Multe companii germane cumpără în prezent baterii de la producători asiatici care au zeci de ani de experiență în producția de masă.

Conștientizarea mediului și tehnologii alternative

Cererea tot mai mare de tehnologii durabile pentru baterii este determinată și de conștientizarea în creștere a mediului și de nevoia de a găsi alternative la produsele tradiționale cu litiu-ion. Raza de materii prime cu litiu și riscurile ecologice ale extracției materiilor prime necesită nu numai baterii litiu-ion, ci și tehnologii alternative, cum ar fi sistemele pe bază de zinc și sodiu. Acestea nu sunt doar ieftine și non-toxice, dar pot fi, de asemenea, integrate în procesele de producție existente.

Având în vedere provocările asociate cu producția de baterii litiu-ion, procesele de fabricație pe bază de apă și fără solvenți sunt esențiale. Acestea ar putea nu numai să reducă costurile, ci și să reducă semnificativ emisiile de CO2. Zincul și sodiul sunt suficient de disponibile și nu prezintă niciun risc pentru sănătate. Este important să luăm în considerare aceste noi metode de analiză online a stării de sănătate a bateriei pentru a dezvolta strategii de operare durabile. Tehnologiile inovatoare, cum ar fi spectroscopia de impedanță dinamică și metodele AI oferă abordări promițătoare pentru analiza viitoare a datelor.

În general, dezvoltarea DRYtraec® arată nu numai progresul în producția de baterii electrice, ci și cât de importante sunt abordările durabile în tehnologia modernă. Industria este la începutul unei schimbări care afectează atât metodele de producție, cât și materialele folosite.