Questi 3D

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La startup della Silicon Valley Sakuu ha sviluppato una piattaforma di stampa 3D che, a quanto pare, può produrre in serie batterie allo stato solido, in qualsiasi forma e dimensione, permettendoci finalmente di sfruttare i numerosi vantaggi della tecnologia.

"Crediamo di avere l'unica soluzione conosciuta per la produzione di batterie a stato solido su larga scala con la nostra nuova piattaforma Kavian", ha affermato Robert Bagheri, fondatore e CEO di Sakuu.

batterie allo stato solido: La maggior parte dei dispositivi odierni alimentati a batteria si basa su batterie agli ioni di litio, che si degradano rapidamente, impiegano molto tempo per caricarsi e talvolta possono prendere fuoco. Ciò li rende tutt’altro che ideali per i veicoli elettrici (EV), lo stoccaggio di energia rinnovabile e altri usi per combattere il cambiamento climatico.

Le batterie allo stato solido potrebbero sfidare il dominio degli ioni di litio.

"Le batterie allo stato solido, penso, sono uno degli argomenti più importanti di cui sono molto entusiasta."

Hanno le stesse parti fondamentali: un catodo caricato positivamente, un anodo caricato negativamente, un separatore tra i due e un elettrolita che trasporta la corrente dal catodo all'anodo (e viceversa quando la batteria è in carica).

La differenza in una batteria a stato solido è l'elettrolita: anziché essere un liquido o un gel, è un materiale solido.

Perchè importa:Le batterie a stato solido presentano molti vantaggi rispetto alle loro controparti agli ioni di litio: non si degradano rapidamente, hanno tempi di ricarica più brevi e rappresentano meno rischi per la sicurezza.

Hanno anche una maggiore densità energetica, il che significa che potrebbero immagazzinare più energia o ridurre le dimensioni delle nostre batterie. Questo potrebbe essere enorme per i veicoli elettrici, dove le dimensioni e il peso della batteria rappresentano un grosso problema: le batterie pesanti rappresentano un grande ostacolo all’autonomia.

"Le batterie allo stato solido, penso, sono uno degli argomenti più importanti di cui sono molto entusiasta", ha detto a Hard Reset di Freethink Venkat Srinivasan, direttore del Centro collaborativo per la scienza dell'immagazzinamento dell'energia dell'Argonne National Laboratory.

La sfida: Numerose startup hanno ora dimostrato i vantaggi delle batterie allo stato solido in laboratorio e abbiamo persino visto queste batterie implementate in pacemaker, orologi intelligenti e altri piccoli dispositivi.

Se vogliamo iniziare a utilizzare batterie allo stato solido negli smartphone, nei veicoli elettrici e altro ancora, dobbiamo essere in grado di produrle in serie – e nessuno ha ancora trovato un modo commercialmente fattibile per aumentare la propria produzione.

"Crediamo di avere l'unica soluzione conosciuta per la produzione di batterie allo stato solido su larga scala."

Una delle ragioni principali di ciò è che il metodo spesso utilizzato per produrre in serie le batterie agli ioni di litio – stratificando i componenti della batteria su un substrato flessibile – non è l’ideale per combinare le parti di una batteria a stato solido.

"Se provi a costruirlo utilizzando fogli di materiali singoli, è molto difficile ottenere interfacce che funzionino correttamente, soprattutto alla scala necessaria, in genere da 20 a 30 micron di spessore", ha affermato Dave Pederson, vicepresidente marketing e sviluppo aziendale di Sakuu. ha detto alla produzione additiva.

"Sono molto difficili da maneggiare ed è molto difficile assicurarsi che si tocchino adeguatamente senza l'uso di liquidi", ha continuato.

Cosa c'è di nuovo?Invece di impilare i singoli componenti della batteria in strati, la piattaforma Kavian di Sakuu utilizza la stampa 3D per assemblare i materiali necessari per i progetti agli ioni di litio, al litio metallico o allo stato solido in uno strato, un processo che l’azienda chiama “SwiftPrint”.

"La piattaforma Kavian può stampare ceramica, vetro, metalli e polimeri - nello stesso livello", ha dichiarato a TCT Magazine Arwed Niestroj, vicepresidente senior per l'abilitazione dei clienti di Sakuu.

“I processi di produzione additiva convenzionali eseguono ogni fase della stampa 3D in serie, mentre Kavian esegue tutte le fasi in parallelo, consentendo un modello semplificato che consente di risparmiare energia, costi, manodopera, materiali e tempo, aumentando al tempo stesso qualità e affidabilità”, ha aggiunto.