Neue Fabrik für Festkörperbatterien für Elektrofahrzeuge wird in Massachusetts eröffnet

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Die Biden-Regierung hat versucht, die amerikanische Produktion wieder in Gang zu bringen, und das ist auch geschehen. Das jüngste Anzeichen für eine Wiederbelebung des heimischen Alltags kommt vom US-Startup Factorial Energy, das in seinem Heimatstaat Massachusetts eine neue Fabrik für Festkörperbatterien für Elektrofahrzeuge eröffnet. Wenn alles nach Plan läuft, werden die neuen Hochleistungsbatterien eher früher als später dazu beitragen, dass Gasmobile aus dem Verkehr gezogen werden.

Die Festkörperbatterie für Elektrofahrzeuge der Zukunft

Wie der Name schon sagt, verwendet eine Festkörperbatterie für Elektrofahrzeuge ein festes Material anstelle des bekannten flüssigen Elektrolyten, der in herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrzeuge verwendet wird.

Flüssige Elektrolyte haben Anfang der 2000er Jahre im Kampf um die Ersetzung von Gas- und Dieselkraftstoffen durch batterieelektrische Antriebe Heldenarbeit geleistet, aber neue und verbesserte Technologien beginnen Gestalt anzunehmen, und die Festkörpertechnologie ist eine davon.

Festkörperelektrolyte lösen ein lästiges Problem, das flüssige Elektrolyte heimsucht, nämlich die Bildung winziger, verzweigter Wucherungen, sogenannter Dendriten. Mit der Zeit beeinträchtigen Dendriten die Batteriekapazität und Ladezeiten.

Lithium-Ionen-Batterien werden ständig verbessert, und dazu gehören auch technische Problemumgehungen zur Lösung des Dendritenproblems. Dennoch kann eine Festkörperbatterie für Elektrofahrzeuge eine größere Reichweite, schnellere Ladezeiten und geringere Kosten bieten (siehe viele weitere Informationen). CleanTechnica Berichterstattung hier).

Warum wir derzeit keine Festkörperbatterie für Elektrofahrzeuge haben, ist eine gute Frage. Die Erfindung des Ersten Dünnschicht-Festkörperbatterie wird gutgeschrieben Keiichi Kanehori, dessen Name 1985 in einer Patentanmeldung unter dem Dach von Hitachi erscheint.

Da es kein kostenloses Mittagessen gibt, war die Weiterentwicklung der Technologie für den Einsatz in Elektrofahrzeugen eine heikle Angelegenheit. Vollfeste Elektrolyte werden typischerweise aus Spezialkunststoffen oder Keramik, einschließlich Glas, hergestellt. Eine der vielen Herausforderungen besteht darin, sie bei Temperaturen unter 60 Grad Celsius funktionstüchtig zu machen, ohne auseinanderzubrechen.

Ein großer Durchbruch gelang 2017, als ein Team der Cockrell School of Engineering der University of Texas seine Festkörperbatterie mit einem vorstellte Elektrolyt auf Glasbasis. Die Teamarbeit vereinte UT-Professor John Goodenough mit der leitenden Forschungsstipendiatin Maria Helena Braga, die zuvor an der Universität Porto in Portugal an Glaselektrolyten gearbeitet hatte.

Autohersteller sind auf der Suche nach einer neuen Festkörperbatterie für Elektrofahrzeuge

Der UT-Durchbruch löste in der Welt der Batterieforschung für Elektrofahrzeuge große Aufregung aus, aber es dauerte noch ein paar Jahre, bis die Investoren es verstanden hatten. In letzter Zeit war es ein Kopf-an-Kopf-Rennen, da die großen globalen Automobilhersteller im Rennen um den Abschluss eines eigenen Vertrags über Festkörperbatterien für Elektrofahrzeuge übereinander stolperten.

Zu diesem Mix kommt Factorial mit einer neuen Festkörperbatterie für Elektrofahrzeuge namens FEST® (Factorial Electrolyte System Technology) hinzu. CleanTechnica wurde bereits 2021 auf das Unternehmen aufmerksam, als die Autohersteller Daimler und Stellantis Interesse an der Technologie signalisierten.

Seien Sie noch nicht zu aufgeregt. Factorial beschreibt es neue EV-Batterie als Quasi-Festkörperbatterie, was nicht ganz dasselbe ist wie eine vollständige Festkörperbatterie für Elektrofahrzeuge. Trotzdem ist es ziemlich nah dran. Detroit-Nachrichten Ich habe mir letztes Jahr die Technologie angeschaut und meinte:

„Eine Flüssigkeit bei die Grenzfläche zwischen dem Festelektrolyten Durch die sich Ionen bewegen, um die Batterie zu laden und zu entladen, und die Elektroden – die Anode und die Kathode, die die positiven und negativen Seiten einer Batterie darstellen – tragen dazu bei, den Grenzflächenwiderstand zu verringern. Das bedeutet, dass Ionen ohne großen äußeren Druck durch die Batterie wandern können. Das vereinfacht den Herstellungsprozess.“

Quasi oder nicht, Factorial verließ 2021 mit der Einführung einer 40-Amperestunden-Version seiner FEST-Batterie den Tarnmodus. „Batterieplattformen basierend auf FEST-Ertrag 20–50 % Verbesserung der Reichweite „Ohne Abstriche bei der Langlebigkeit des Akkus zu machen und die vorherrschenden Leistungsstandards für Elektrobatterien zu übertreffen, einschließlich der Standards für Energiedichte, Lebensdauer und Sicherheit“, schwärmt das Unternehmen.

Das reichte aus, um die Investoren zu überzeugen, die im Januar 2022 in einer Serie-D-Finanzierungsrunde 200 Millionen US-Dollar in das Unternehmen investierten. Seitdem hat das Factorial-Team die wichtige Marke von 100+ Amperestunden erreicht und Muster an seine Partner geliefert zum Prüfen.

Zur Erinnerung: Daimler hat sich umbenannt in Mercedes-Benz letztes Jahr und ist zusammen mit Stellantis immer noch bei Factorial an Bord. Hyundai und Kia hat sich 2021 ebenfalls dem Projekt angeschlossen.

Bidenomics!

Im vergangenen Juni schrieb das Weiße Haus der Wirtschaftspolitik der Biden-Regierung zu, dass sie einen landesweiten Aufruhr ausgelöst habe Boom bei Arbeitsplätzen im verarbeitenden Gewerbeund Factorial ist ein weiterer Pluspunkt.

Anfang dieses Monats kündigte Factorial Pläne für eine neue Forschungs- und Entwicklungsanlage für Batterien in Massachusetts an. Am 23. Oktober feiert das Unternehmen die offizielle Eröffnungszeremonie seiner neuen Fabrik für Festkörperbatterien für Elektrofahrzeuge im Bostoner Vorort Methuen.

Die neue Fabrik verfügt über eine Montagelinie mit einer Kapazität von bis zu 200 Megawattstunden und ist damit die bisher größte Produktionsanlage für Festkörperbatterien für Elektrofahrzeuge in den USA. Das Unternehmen plant, schrittweise hochzufahren, bevor es Vollgas gibt.

Der Vorstandsvorsitzende des Unternehmens, Joe Taylor (ehemals CEO von Panasonic North America), weist außerdem darauf hin, dass die neue Fabrik US-Automobilherstellern die Möglichkeit geben wird, von Steueranreizen zu profitieren, die einheimischen Herstellern im Rahmen des Inflation Reduction Act zur Verfügung stehen.

„Die Nachfrage der Automobilhersteller nach in den USA hergestellten Batterien ist hoch, um Elektro- oder Hybridfahrzeuge herzustellen, die für Anreize in Frage kommen“, sagte Taylor. „Unsere Anlage wird Festkörperbatterien in Automobilgröße in Vorproduktionsgeschwindigkeit und -menge herstellen und so einen klaren Weg zur Massenproduktion und zur Erzielung von Skaleneffekten aufzeigen.“

Was ist mit dem Lithium?

Ein Teil der Faszination von Festkörperbatterien liegt im Potenzial zur Verbesserung der Materialrückgewinnung und des Recyclings. Factorial arbeitet auch an diesem Ende des Raums für Festkörperbatterien für Elektrofahrzeuge. Im Juni gab das Unternehmen eine Forschungspartnerschaft zum Lithiumrecycling mit dem koreanischen Unternehmen Young Poong bekannt, das auf das Schmelzen und Raffinieren von Nichteisenmetallen spezialisiert ist.

Die Vereinbarung sieht vor, dass Factorial überschüssiges Lithiummetall aus seinen Pilot- und Großbetrieben bereitstellt, das Young Poong recyceln und in ein wiederverwendbares Material umwandeln wird, das zur Herstellung neuer Batterien eingesetzt werden kann. Das ist nicht so einfach, wie es klingt. Die Arbeit umfasst die Entwicklung eines neuen Recyclingsystems speziell für die FEST-Plattform.

Auch ohne Post-Consumer-Recycling wird die Lithiumrückgewinnung aus Fabriken voraussichtlich einen erheblichen Beitrag zur Lithium-Lieferkette leisten. „Schätzungen zufolge werden heute in den USA weniger als 10 % der Lithiumbatterien recycelt, wobei Experten prognostizieren, dass im Jahr 2025 Produktionsabfälle 78 % des Pools an wiederverwertbaren Materialien aus Batterien ausmachen werden“, erklärt Factorial.

Noch kein Wort zu Post-Consumer-Recyclingplänen, obwohl Young Poon angibt, dass seine Forschung auch den Grundstein für das Recycling von Altbatterien für Elektrofahrzeuge legen wird.

Wo ist der Kongress?

Natürlich wäre keine Geschichte über die Festkörperbatterie für Elektrofahrzeuge der Zukunft vollständig, ohne die Vorgänge im US-Repräsentantenhaus zu erwähnen.

Das Repräsentantenhaus war seit dem 4. Oktober, als republikanische Kongressabgeordnete den Abgeordneten Kevin McCarthy entließen, nicht mehr in der Lage, normale Geschäfte zu führen der überaus wichtige Posten des Sprechers. Wie Lemminge im Anzug auf der Suche nach einer Klippe sind die Republikaner in den letzten zwei Wochen von einem Ende des Kapitols zum anderen gehuscht, ohne der Wahl eines neuen Sprechers einen Schritt näher gekommen zu sein.

Das ist alles schön und gut für jedes Mitglied des Kongresses, das die Demokratie in den USA zerstören will (Spoiler-Alarm: alle diese Republikaner), aber der Rest von uns würde gerne wissen, wie lange diese Leute damit rechnen, ihr Gehalt von uns Steuerzahlern einzutreiben, ohne tatsächlich zu arbeiten.

Foto: Festkörper EV-Batterie von Factorial Energy, über Globalnewswire.com.

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