Revolucija v baterijski tehnologiji: Dresden odkriva okolju prijazne elektrode!

Revolucija v baterijski tehnologiji: Dresden odkriva okolju prijazne elektrode!

Prof. Stefan Kaskel s Tehnične univerze v Dresdnu (TUD) je skupaj z dr. Benjaminom Schummom in dr. Holgerjem Althuesom iz Fraunhoferjevega inštituta za materiale in tehnologijo žarkov IWS razvil prelomen postopek za proizvodnjo baterijskih elektrod: patentirano tehnologijo DRYtraec®. Ta stroškovno učinkovita in okolju prijazna metoda je bila na Fraunhoferjevem letnem srečanju 4. junija 2025 nagrajena z nagrado Joseph von Fraunhofer 2025. Tehnologija pomembno prispeva k trajnostni proizvodnji litij-ionskih baterij (LIB), ki so bistvenega pomena za elektrificirana vozila in stacionarno shranjevanje energije.

DRYtraec® temelji na inovativnem postopku, ki preprečuje uporabo strupenih topil in odpravlja potrebo po energijsko potratnem in dragem sušenju prevleke elektrode. Elektrode so sestavljene iz kovinske folije, prekrite s tanko plastjo, ki vsebuje aktivne komponente za shranjevanje energije. Pri postopku DRYtraec® se na film mehansko nanese mešanica suhega prahu, obe strani filma pa se lahko prevlečeta v enem koraku. To vodi do močnih, dolgotrajnih elektrod, ki varčujejo z viri.

Trajnost pri proizvodnji baterij

Prvi prototipni sistem za DRYtraec® je bil dan v uporabo leta 2013 in se od takrat nenehno razvija. Sistem omogoča kontinuirano kontrolo procesa in izdeluje visokokakovostne elektrode v procesu roll-to-roll. Holger Althues poudarja, da platforma služi raziskovalcem in industrijskim strankam od testiranja do komercialne uporabe. To tesno sodelovanje med TUD in Fraunhofer IWS velja za ključ do uspešnega razvoja tehnologije.

Ključni vidik tehnologije DRYtraec® je prihranek stroškov energije in izogibanje strupenim topilom, kar je še posebej pomembno glede na nenehno naraščajoče povpraševanje po okolju prijaznih proizvodnih metodah v Nemčiji. Avtomobilska industrija je začela ambiciozne programe električnih vozil, kar je povzročilo vse večje povpraševanje po proizvodnji baterij. Številna nemška podjetja trenutno kupujejo baterijske celice od azijskih proizvajalcev, ki imajo desetletja izkušenj v množični proizvodnji.

Okoljska ozaveščenost in alternativne tehnologije

Naraščajoče povpraševanje po trajnostnih baterijskih tehnologijah poganja tudi vse večja okoljska ozaveščenost in potreba po iskanju alternativ tradicionalnim litij-ionskim izdelkom. Pomanjkanje litijevih surovin in ekološka tveganja pridobivanja surovin zahtevajo ne le litij-ionske baterije, ampak tudi alternativne tehnologije, kot so sistemi na osnovi cinka in natrija. Ti niso le poceni in nestrupeni, ampak jih je mogoče vključiti tudi v obstoječe proizvodne procese.

Glede na izzive, povezane s proizvodnjo litij-ionskih baterij, so proizvodni postopki na vodni osnovi namesto brez topil kritični. Ti bi lahko zmanjšali ne le stroške, ampak tudi občutno zmanjšali emisije CO2. Cink in natrij sta dovolj dostopna in zdravju ne predstavljata nevarnosti. Pomembno je, da razmislite o teh novih metodah za spletno analizo zdravja baterije, da razvijete trajnostne strategije delovanja. Inovativne tehnologije, kot so dinamična impedančna spektroskopija in metode umetne inteligence, ponujajo obetavne pristope za analizo podatkov v prihodnosti.

Na splošno razvoj DRYtraec® ne kaže le napredka v proizvodnji električnih baterij, ampak tudi, kako pomembni so trajnostni pristopi v sodobni tehnologiji. Industrija je na začetku sprememb, ki vplivajo tako na proizvodne metode kot na uporabljene materiale.