Dieses Verfahren ändert die Akku-Produktion für IMMER | Trockenbeschichtung

Описание: Batterien sind sehr energieaufwendig in ihrer Produktion. Doch die Industrie – ganz vorne dabei das Unternehmen Maxwell Technologies, das 2019 von Tesla gekauft wurde - stellt ihre Prozesse gerade auf eine neue Produktionstechnik, die Trockenelektrodenbeschichtung, um, die das ändern wird.

Die Elektrodenfertigung ist der energieintensivste Schritt während der gesamten Batterieproduktion - für etwa 50% der gebrauchten Energie einer Batteriefabrik (= der Zellherstellung, nicht der Rohstoffherstellung) ist sie verantwortlich und damit auch für einen gewaltigen Teil des CO2-Fußabdrucks von E-Autos.

Grund hierfür ist, dass die Elektroden nasschemisch hergestellt werden und kurz nach ihrer Herstellung sehr langsam bei hohen Temperaturen getrocknet werden müssen.

Durch die neue Trockenelektrodenfertigung wird gänzlich auf Flüssigkeiten während der Produktion verzichtet, was die Trocknung ebenfalls hinfällig macht.

Welchen unglaublichen Einfluss das auf die Batteriewelt und damit auch auf die E-Mobilität bereits bald haben wird, erfahrt ihr in diesem Video.

Korrektur: Mir ist aufgefallen, dass die 6.000 kg CO2-Einsparung pro 10 kWh Batteriekapazität bei Minute 4:55 nicht korrekt sein können, da die Gesamtemissionen einer Batteriezelle insgesamt nicht einmal so hoch sind. Die 6.000 kg/10kWh habe ich aus Quelle [6] entnommen, die sich wiederum auf zwei andere Quellen bezieht, welche auch die CO2-Emissionen von Pilotanlagen betrachten. Pilotanlagen gehen dadurch, dass sie viel weniger Zellen produzieren, mit viel höheren CO2-Emissionen pro Zelle einher. Die prozentualen Anteile sind weiterhin richtig, da ich diese aus anderen - übereinstimmenden - Quellen entnommen habe. Entschuldigung für diesen Fehler, der glücklicherweise an der Gesamtaussage des Videos nichts ändert.

0:00 Intro
0:56 Der derzeitige Stand
3:18 Die derzeitigen Nachteile
5:39 Die Maxwell Trocken-Technologie
7:09 Nachteile der Trockenmethode
8:08 Wie lange dauert es noch?
8:34 Die Folgen für euch

Stellt eure Fragen zu dem Thema in die Kommentare, ich werde versuchen, sie zu beantworten. Und lasst uns bitte, wie immer, sachlich diskutieren.

Das sind die von mir verwendeten Quellen:

[1] Energies 2021, 14(5), 1406; https://doi.org/10.3390/en14051406
[2] Hieu Duong, Joon Shin & Yudi Yudi, Dry Electrode Coating Technology, Maxwell Technologies, Inc.
[3] Ludwig, Brandon Joshua, "Solvent-free additive manufacturing of electrodes for Li-ion batteries" (2019). Doctoral Dissertations. 2785.
[4] Zhou, Haitao; Liu, Menghao; Gao, Hongquan; Hou, Dong; Yu, Chongchen; Liu, Chao; Zhang, Dong; Wu, Jian-chun; Yang, Jianhong; Chen, De (2020). Dense integration of solvent-free electrodes for Li-ion supercabattery with boosted low temperature performance. Journal of Power Sources, 473(), 228553–. doi:10.1016/j.jpowsour.2020.228553
[5] Yangtao Liu, Ruihan Zhang, Jun Wang, Yan Wang, Current and future lithium-ion battery manufacturing, iScience, Volume 24, Issue 4, 2021, 102332.
[6] Lu et al. Dry electrode technology, the rising star in solid-state battery industrialization, Matter 5(3):876-898 DOI:10.1016/j.matt.2022.01.011
[7] https://www.fraunhofer.de/de/presse/p...
[8] Ludwig, B., Zheng, Z., Shou, W. et al. Solvent-Free Manufacturing of Electrodes for Lithium-ion Batteries. Sci Rep 6, 23150 (2016). https://doi.org/10.1038/srep23150
[9] Emilsson et al. 2019: Report C 444 - Lithium-Ion Vehicle Battery Production – Status 2019 on Energy Use, CO2 Emissions, Use of Metals, Products Environmental Footprint, and Recycling
[10] F. Degen and O. Krätzig, "Future in Battery Production: An Extensive Benchmarking of Novel Production Technologies as Guidance for Decision Making in Engineering," in IEEE Transactions on Engineering Management, doi: 10.1109/TEM.2022.3144882.
[11] https://battery-news.de/index.php/202...

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Ich heiße Tom, bin Chemiestudent, Batterieforscher und Wissenschaftskommunikator. Ich habe in einer der besten Batterie-Forschungsgruppen der Welt gearbeitet und werde bald meine Promotion zu nachhaltigen Batterien beginnen. Wenn ihr euch für Insider-Informationen aus der Batteriewelt und der E-Mobilität und für Batterie-Fake-News-Busting interessiert, würde ich mich sehr über ein Abonnement freuen.

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