Główni twórcy półprzewodnikowych baterii do pojazdów elektrycznych otrzymali miliony z funduszy rządowych USA na badania

Technologia baterii półprzewodnikowych, która może być stosowana w ramach tradycyjnych baterii trójskładnikowych litowo-jonowych (Li-ion), wynalazek Solid Power dotyczący szybkiego ładowaniaoraz badania Uniwersytetu Maryland, które mogą doprowadzić do zwiększenia gęstości energii i trwałości ogniw półprzewodnikowych, znajdują się wśród projektów finansowanych w ramach nowego grantu Departamentu Energii USA.

W sumie cztery przedsięwzięcia związane z bateriami półprzewodnikowymi otrzymają finansowanie rządowe, stanowiąc jedną trzecią z 12-paku projektów, które Departament Energii sfinansuje grantem o wartości 42 milionów dolarów. Pozostałe obejmują zakres od technologii baterii potasowych i sodowych, po symulacje predykcyjne dotyczące awaryjności:

• 24M Technologies (Cambridge, MA) opracuje tanie i szybko ładujące się baterie sodowo-metalowe o dobrej wydajności w niskich temperaturach dla EV. projekt ogniw opracowany przez 24M będzie zawierał (1) ultra-grubą katodę SemiSolid składającą się z zaawansowanego, bezkobaltowego i bezniklowego materiału aktywnego katody sodowej, (2) zaawansowany elektrolit o szerokim zakresie temperatur i szybkim ładowaniu, opracowany przy użyciu uczenia maszynowego i zautomatyzowanej technologii screeningu o wysokiej wydajności, oraz (3) super-przewodnik jonowy sodu. (Kwota nagrody: 3 198 085 USD)
• Ampcera (Tuscon, AZ) opracuje akumulator półprzewodnikowy zawierający technologię termicznie modulowanego ogniwa (TMCT), opracowaną przez EC Power, która była stosowana w konwencjonalnych bateriach litowo-jonowych (Li-ion) do zasilania autobusów podczas Zimowych Igrzysk Olimpijskich w 2022 roku. TMSSB składa się z krzemowej anody o dużej pojemności i wysokonapięciowej, bogatej w nikiel katody z tlenku litowo-niklowo-manganowo-kobaltowego. Połączenie TMCT z elektrolitem półprzewodnikowym o wysokim przewodnictwie jonów umożliwi szybkie ładowanie w warunkach otoczenia. TMCT umożliwia również rozruch zimnego silnika w temperaturze otoczenia -20°C w czasie krótszym niż minuta, co czyni TMSSB korzystnym w zimnym klimacie. (Kwota nagrody: 2 120 120 USD)
• National Renewable Energy Laboratory (Golden, CO) oceni dane i parametry reprezentujące ryzyko związane z ogniwami nowej generacji. Projekt umożliwi zrozumienie mechanizmów awarii, ścieżek reakcji, trybów i skutków awarii, poprawionych standardów testowania oraz nowych możliwości i narzędzi, które pomogą zmniejszyć ryzyko przyjęcia ogniw nowej generacji do zastosowań komercyjnych. (Kwota nagrody: 3 425 000 USD)
• Uniwersytet Stanowy w Ohio (Columbus, OH) opracuje prototypową technologię baterii o dużej mocy, która będzie tolerować szybkie ładowanie, a jednocześnie wykaże się trwałością znacznie przewyższającą obecnie stosowane ogniwa Li-ion. (Kwota nagrody: 3 876 363 USD)
• Projekt K (Palo Alto, CA) rozwija i komercjalizuje baterię potasowo-jonową, która działa podobnie do baterii Li-ion. Podstawowe właściwości systemu potasowo-jonowego pozwalają mu ładować się znacznie szybciej niż baterie litowo-jonowe, umożliwiając jednocześnie pracę w obniżonych temperaturach. (Kwota nagrody: 2 587 618 USD)
• Sandia National Laboratories (Albuquerque, NM) opracuje nowatorską predykcyjną symulację/modelowanie i ramy testowania w celu oceny zaawansowanych materiałów baterii i bezpieczeństwa ogniw na wczesnym etapie. (Kwota nagrody: 3 700 000 USD)
• Solid Power Operating (Thornton, CO) opracuje trójwymiarową anodę metalową Li i nowatorską kompozytową katodę siarkową (S), które umożliwią uzyskanie wysokoenergetycznych i szybko ładujących się ogniw baterii do pojazdów elektrycznych. (Kwota nagrody: 5 600 000 USD)
• South 8 Technologies (San Diego, CA) opracuje ogniwa baterii Li-ion o dużej mocy i zdolności do szybkiego ładowania przy użyciu nowatorskiej technologii elektrolitu ze skroplonego gazu (LiGas). South 8 Technologies wykorzysta zalety elektrolitu LiGas związane z bezpieczeństwem, wysoką mocą i niską temperaturą w połączeniu z wysokoenergetyczną, tanią i pozbawioną kobaltu katodą z tlenku litowo-niklowo-manganowego (LNMO). (Kwota nagrody: 3 152 000 USD)
• Tyfast Energy (San Diego, CA) wykorzysta nowe połączenie materiałów elektrodowych i chemii elektrolitu w celu stworzenia ultraszybko ładującej się baterii o wysokiej gęstości energii i długiej żywotności. (Kwota nagrody: 2 823 199 USD)
• University of Maryland (College Park, MD) zwiększy możliwości ładowania/rozładowania, gęstość energii i zakres temperatur pracy półprzewodnikowych baterii litowo-metalowych. (Kwota nagrody: 4 852 733 USD)
• Virginia Tech (Blacksburg, VA) opracuje baterie do pojazdów elektrycznych wykorzystujące katody bezkobaltowe i bezniklowe, szybko ładujące się elektrolity i elektrolity na każdą pogodę oraz anody szybko ładujące się i o dużej pojemności pochodzące z węgla. Dzięki wyeliminowaniu stosowania kobaltu i niklu w katodach, koszt katody zostanie obniżony o 50%. Dodatkowo, zastosowanie anody węglowo-krzemowej rozwiąże problemy środowiskowe związane z odpadami węglowymi oraz obniży koszt anody o 75% w porównaniu z anodą grafitową. (Kwota nagrody: 2 945 000 USD)
• Zeta Energy (Houston, TX) stworzy nową anodę o wysokiej zawartości Li, która jest również wysoce dostępna i nadaje się do ponownego ładowania. Komplementarne cechy fizyczne i chemiczne katody i anody pozwolą na transformacyjnie wysokie wskaźniki naładowania i długoterminową stabilność przy jednoczesnym zminimalizowaniu strat wydajności w niskich temperaturach. (Kwota nagrody: 4 000 000 USD)

Największy grant otrzymał Solid Power, który otrzymał również 20 milionów dolarów od swojego partnera BMW niedawno na licencjonowanie projektu ogniwa i produkcji elektrod, podczas gdy jego niestandardowy półprzewodnikowy elektrolit siarczkowy, który pozostaje własnością intelektualną Solid Power, będzie dostarczany oddzielnie. To właśnie zwiększenie produkcji elektrolitu półprzewodnikowego może wymagać 5,6 miliona dolarów dotacji rządowej, którą Departament Energii przyznaje obecnie Solid Power.

Wcześniej, Departament Energii USA przyznał również 11 milionów dolarów na badania Uniwersytetu Michigan nad baterią półprzewodnikową wykorzystujących jony ceramiczne. W połączeniu z obecną rundą federalnych zakładów na technologię akumulatorów, ukierunkowanych na badania i rozwój akumulatorów półprzewodnikowych, wydaje się, że rząd amerykański jest skłonny zapewnić amerykańskim firmom fundusze potrzebne do dogonienia chińskich juggernautów akumulatorowych, które są już na etapie komercjalizacji takich rodzących się technologii akumulatorowych.

Pobierz ChargePoint Home Flex 50A EV Charger na Amazon