BLACKSTONE 宣布3D打印鈉離子電池將于2025年應(yīng)用于公共汽車！

導(dǎo)讀：越來越多的企業(yè)進(jìn)行了3D打印儲能設(shè)備的研究，但這一領(lǐng)域目前仍處于起步階段，還需要更多的專業(yè)人員參與其中。那么，目前3D打印儲能設(shè)備的新方向新目標(biāo)有什么呢？下面就跟隨南極熊看下去吧！

2022年3月，南極熊獲悉，專注于電池技術(shù)的瑞士投資公司Blackstone Resources宣布，預(yù)計最早于2025年將3D打印的鈉離子電池商業(yè)化。


△Blackstone Technology 3D 打印的鋰離子電池。

Blackstone
Blackstone將在德國Döbeln的制造工廠中投資3200萬歐元，建設(shè)一個試點。Blackstone Resources研發(fā)子公司Blackstone Technology與相關(guān)的學(xué)術(shù)研究人員和工業(yè)伙伴合作，它們將在各自領(lǐng)域提供專業(yè)知識。這些合作伙伴包括蔡司集團(tuán)的顯微鏡和工業(yè)計量部門等(Zeiss Group’s Microscopy and Industrial Metrology arms)。此外，布倫瑞克工業(yè)大學(xué)(Technical University of Braunschweig)的粒子技術(shù)研究所和三個弗勞恩霍夫研究所(Fraunhofer Institute)——IFAM、IKTS和IST，將為Blackstone提供工藝驗證、工藝開發(fā)、回收和安全等方面的幫助。


△Blackstone位于德國 Döbeln 的制造工廠。

鈉離子技術(shù)
現(xiàn)代液體電解質(zhì)電池生產(chǎn)線十分單一，企業(yè)一次只能生產(chǎn)一種類型的電池。制造過程十分耗能且昂貴，且需要使用對環(huán)境和人體有害的溶劑作為電極的原材料。Blackstone 為了解決上述問題，提出了利用3D 打印方法逐層制造電池的方法，旨在使電池制造過程更加靈活、更具成本效益并且能夠在使用環(huán)保材料的同時生產(chǎn)更多類型的電池。由于3D打印的制造方式本身具有很強(qiáng)的靈活性，Blackstone可以根據(jù)客戶的要求定制電池的尺寸和形狀。

Blackstone此前一直主要專注于3D打印鋰離子電池，現(xiàn)在他們已轉(zhuǎn)向鈉離子技術(shù)，這具有幾個優(yōu)勢：
●原材料易獲得
●制造過程環(huán)保
●制造過程更經(jīng)濟(jì)
●與傳統(tǒng)制造的電池相比，能量密度更高
●電池的安全性更高

Blackstone Technology的CEO說：“鈉離子技術(shù)代表了我們已經(jīng)處于下一代 3D 打印電池市場的領(lǐng)先地位，我們很高興再次為清潔能源和未來的碳中和交通做出創(chuàng)新和貢獻(xiàn)。”

最早于2025年商業(yè)化
如果一切按計劃順利進(jìn)行，Blackstone將在2025年底前在電動巴士上測試其3D打印的鈉離子電池。他們的目標(biāo)是鈉離子電池進(jìn)行批量生產(chǎn)，從而完成3D打印固態(tài)電池的靈活且高速的制造。

Gritzka 補(bǔ)充說：“我們可以將目前在打印鋰離子電池方面的豐富經(jīng)驗轉(zhuǎn)化到鈉離子電池的生產(chǎn)中，為2025年固態(tài)鈉離子電池的量產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)�！睘閷崿F(xiàn)這一目標(biāo)，Blackstone已經(jīng)在擴(kuò)大鈉基固態(tài)電解質(zhì)的加工規(guī)模。這項工作由德國聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)和氣候保護(hù)部資助。若撥款獲得批準(zhǔn)，Blackstone 預(yù)計將從該部獲得總計高達(dá) 2410 萬歐元的資金。

△3D打印的5×5 平方厘米的軟包電池，帶有發(fā)光 LED。

儲能設(shè)備的3D打印
儲能設(shè)備的3D打印仍是一個利基領(lǐng)域，大部分工作于早期階段。

2021年，瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)實驗室(EMPA) 的研究人員使用 3D 打印制造了一種可持續(xù)的新型超級電容器。這種全3D打印由柔性纖維素和甘油基板組成，采用導(dǎo)電碳和石墨墨水圖案化，能夠承受數(shù)千次充電循環(huán)，同時保持其容量。


△EMPA的3D打印超級電容器


2022年月，3D 打印儲能設(shè)備專家Sakuu Corporation （前身為 KeraCel）在其鋰金屬電池的開發(fā)方面達(dá)到了一個新的里程碑，達(dá)到了 800 Wh/L 的基準(zhǔn)能量密度。據(jù)該公司稱，這一成就是向2023年實現(xiàn)超過1,200 Wh/L的全3D打印固態(tài)電池邁出的重要一步。


△Sakuu的SSB軟包電池。圖片來自Sakuu Corporation。