BLACKSTONE 社は、3D プリントされたナトリウムイオン電池が 2025 年までにバスに使用されると発表しました。

BLACKSTONE 社は、3D プリントされたナトリウムイオン電池が 2025 年までにバスに使用されると発表しました。
はじめに: 3D プリントされたエネルギー貯蔵デバイスの研究を行っている企業が増えていますが、この分野はまだ初期段階にあり、より多くの専門家の参加が必要です。では、3D プリントされたエネルギー貯蔵デバイスの新たな方向性と目標は何でしょうか?南極熊を追いかけて観察してみましょう!

2022年3月、アンタークティック・ベアは、バッテリー技術に注力するスイスの投資会社ブラックストーン・リソーシズが、早ければ2025年にも3Dプリントされたナトリウムイオン電池を商品化する見込みであると発表したことを知りました。


△ブラックストーンテクノロジーの3Dプリントリチウムイオン電池。

ブラックストーン
ブラックストーンは、ドイツのデーベルンにある製造施設にパイロットプラントを建設するために3,200万ユーロを投資する予定だ。ブラックストーン・リソーシズの研究開発子会社であるブラックストーン・テクノロジーは、それぞれの分野で専門知識を提供する関連する学術研究者や産業パートナーと協力しています。これらのパートナーには、ツァイスグループの顕微鏡部門や工業計測部門などが含まれます。さらに、ブラウンシュヴァイク工科大学の粒子技術研究所とフラウンホーファー研究所の 3 つの研究所 (IFAM、IKTS、IST) が、プロセス検証、プロセス開発、リサイクル、安全性などの分野でブラックストーンに支援を提供します。


△ドイツ・デーベルンにあるブラックストーンの製造工場。

ナトリウムイオンテクノロジー<br /> 現代の液体電解質電池の生産ラインは非常にシンプルで、企業は一度に 1 種類の電池しか生産できません。製造プロセスはエネルギーを大量に消費し、コストもかかる上、環境や人体に有害な溶剤を電極の原料として使用する必要があります。上記の問題を解決するために、ブラックストーンは3Dプリントを使用して層ごとにバッテリーを製造する方法を提案し、バッテリー製造プロセスをより柔軟にし、コスト効率を高め、環境に優しい材料を使用しながらより多くの種類のバッテリーを生産できるようにすることを目標としました。 3D プリント製造は本質的に柔軟性が高いため、Blackstone は顧客の要件に応じてバッテリーのサイズと形状をカスタマイズできます。

ブラックストーンはこれまで主に3Dプリントのリチウムイオン電池に注力してきましたが、現在はいくつかの利点を持つナトリウムイオン技術に目を向けています。
● 原材料が簡単に手に入る ● 製造プロセスが環境に優しい ● 製造プロセスがより経済的 ● 従来の製造方法に比べてエネルギー密度が高い ● バッテリーがより安全

ナトリウムイオン技術は、次世代の3Dプリントバッテリー市場における当社の主導的地位を表すものであり、当社が再び革新を起こし、クリーンエネルギーとカーボンニュートラルな輸送の未来に貢献できることを嬉しく思います」とブラックストーン・テクノロジーのCEOは述べた。

早ければ2025年に商業化予定 すべてが計画通りに進めば、ブラックストーンは2025年末までに3Dプリントされたナトリウムイオン電池を電気バスでテストする予定だ。彼らの目標は、ナトリウムイオン電池を大量生産し、それによって3Dプリント固体電池の柔軟かつ高速な製造を完成させることです。

グリツカ氏はさらに、「当社はリチウムイオン電池の印刷に関する現在の豊富な経験をナトリウムイオン電池の生産に転用し、2025年までに固体ナトリウムイオン電池を大量生産するための基盤を築くことができます」と付け加えた。この目標を達成するために、ブラックストーンはすでにナトリウムベースの固体電解質の処理を拡大している。この研究はドイツ連邦経済気候保護省の資金提供を受けて実施されました。助成金が承認されれば、ブラックストーンは同省から総額最大2,410万ユーロを受け取ると予想している。

△発光LEDを搭載した5×5平方センチメートルのソフトパックバッテリーを3Dプリントしました。

エネルギー貯蔵装置の 3D プリント<br /> エネルギー貯蔵装置の 3D プリントはまだニッチな分野であり、ほとんどの作業が初期段階にあります。

2021年、スイス連邦材料科学技術研究所(EMPA)の研究者たちは、3Dプリント技術を使用して新しい持続可能なスーパーキャパシタを開発しました。この完全な 3D プリントは、導電性カーボンとグラファイト インクでパターン化された柔軟なセルロースとグリセロールの基板で構成されており、容量を維持しながら何千回もの充電サイクルに耐えることができます。


△EMPAの3Dプリントスーパーキャパシタ


2022年1月、3Dプリントエネルギー貯蔵デバイスの専門企業であるSakuu Corporation(旧KeraCel)は、リチウム金属電池の開発において新たなマイルストーンに到達し、ベンチマークエネルギー密度800Wh/Lを達成しました。同社によれば、今回の成果は、2023年までに1,200Wh/Lを超える完全3Dプリント固体電池を実現するための大きな一歩だという。


△SakuuのSSBソフトパックバッテリー。画像提供:株式会社サクウ


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