SOLiD
Το έργο SOLID θα δημιουργήσει μια βιώσιμη και οικονομικά αποδοτική διαδικασία παραγωγής πιλοτικής κλίμακας για υψηλή ενεργειακή πυκνότητα, ασφαλή και εύκολη
ανακυκλώσιμη μπαταρία λιθίου στερεάς κατάστασης. Θα χρησιμοποιήσουμε επίστρωση ξηρής εξώθησης roll-to-roll (R2R) για την ανάμειξη ενεργού υλικού καθόδου, στερεού πολυμερούς ηλεκτρολύτη και αγώγιμα πρόσθετα. Τα αστάρια με επίστρωση μήτρας R2R στον συλλέκτη ρεύματος καθόδου θα βελτιώσουν την πρόσφυση, την απόδοση και αντοχή στη διάβρωση του στοιχείου. Το στρώμα πολυμερούς ηλεκτρολύτη θα είναι επικαλυμμένο με R2R, χρησιμοποιώντας ένα βέλτιστο σχέδιο για την κεφαλή μήτρας σχισμής. Για την άνοδο Li-μετάλλου, θα χρησιμοποιήσουμε οικονομικά αποδοτική εναπόθεση με παλμικό λέιζερ R2R, η οποία επιτρέπει την ελαχιστοποίηση του πάχους Li έως και 5 μm. Η παραγωγή Li-μετάλλου θα συνδυαστεί με μια ενσωματωμένη διαδικασία διεπαφής μηχανικής για να διασφαλιστεί η συμβατότητα με τα άλλα επίπεδα και η σταθερότητα. Η διαδικασία ανάπτυξης θα υποστηριχθεί από μεθόδους ψηφιοποίησης για να προχωρήσει σε μια οικονομικά αποδοτική παραγωγή μηδενικών ελαττωμάτων.
Οι προτεινόμενες μέθοδοι επιτρέπουν τη βιώσιμη κατασκευή μπαταριών στερεάς κατάστασης Gen. 4b με ελαχιστοποιημένη ποσότητα κρίσιμων πρώτων υλών (Co και Li), και με ανώτερη απόδοση και ασφάλεια: Τα προστατευτικά στρώματα επιτρέπουν τη χρήση του NMC811, το οποίο μειώνει την ποσότητα του Co στο ελάχιστο χωρίς να διακυβεύεται η διάρκεια ζωής και η διαδικασία PLD βοηθά στην ελαχιστοποίηση του πάχους Li. Η ξηρή επίστρωση εξαλείφει τη χρήση τοξικών διαλυτών και των ενεργοβόρων βημάτων στεγνώματος και ο ψηφιακός ποιοτικός έλεγχος θα μειώσει την ποσότητα των απορριμμάτων. Το πάχος κάθε στρώσης θα ελαχιστοποιηθεί και θα φτάσει σε ενεργειακή πυκνότητα πάνω από 900 Wh/l. Το κόστος θα μειωθεί με αποδοτικές μεθόδους παραγωγής και με τη μεγιστοποίηση της απόδοσης. Η ασφάλεια και μεγάλη διάρκεια ζωής του κύκλου είναι εγγυημένες από τον στερεό ηλεκτρολύτη και τα προστατευτικά ενδιάμεσα στρώματα.
Το έργο SOLID θα επιτρέψει το σχεδιασμό για ένα βιώσιμο εργοστάσιο μπαταριών στερεάς κατάστασης του μέλλοντος.
Συνεργάτες:
