I principali sviluppatori di batterie EV allo stato solido hanno ottenuto milioni di fondi di ricerca dal governo statunitense

Una tecnologia per batterie allo stato solido che può essere utilizzata al posto delle tradizionali batterie ternarie agli ioni di litio (Li-ion), l'invenzione per la ricarica rapida di Solid Powere la ricerca dell'Università del Maryland che potrebbe portare a un aumento della densità energetica e della longevità delle celle allo stato solido, sono tra i progetti finanziati da una nuova sovvenzione del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti.

In totale, quattro progetti di batterie allo stato solido riceveranno finanziamenti governativi, il che rappresenta un terzo del pacchetto di 12 progetti che il Dipartimento dell'Energia finanzierà con una sovvenzione di 42 milioni di dollari. Gli altri spaziano dalle tecnologie delle batterie al potassio e al sodio alle simulazioni predittive dei tassi di guasto:

• 24M Technologies (Cambridge, MA) svilupperà batterie al sodio metallico a basso costo e a ricarica rapida con buone prestazioni a bassa temperatura per i veicoli elettrici. il progetto della cella di 24M incorporerà (1) il suo catodo SemiSolid ultra-solido composto da un materiale attivo avanzato per catodi di sodio senza cobalto e senza nichel, (2) un elettrolita avanzato ad alta temperatura e a carica rapida sviluppato utilizzando l'apprendimento automatico e la tecnologia di screening automatizzato ad alta velocità e (3) un super-conduttore ionico di sodio. (Importo del premio: 3.198.085 dollari)
• Ampcera (Tuscon, AZ) svilupperà una batteria allo stato solido che incorpora la tecnologia delle celle a modulazione termica (TMCT), sviluppata da EC Power, utilizzata nelle batterie convenzionali agli ioni di litio (Li-ion) per alimentare gli autobus durante i Giochi Olimpici invernali del 2022. La TMSSB comprende un anodo di silicio ad alta capacità e un catodo di ossido di litio-nichel-manganese-cobalto ad alta tensione e ricco di nichel. La combinazione del TMCT con un elettrolita allo stato solido ad alta conducibilità ionica consentirà una ricarica rapida a condizioni ambientali. Il TMCT consente inoltre tempi di avviamento a freddo inferiori al minuto a temperature ambientali di -20°C, rendendo il TMSSB vantaggioso nei climi freddi. (Importo del premio: 2.120.120 dollari)
• Il National Renewable Energy Laboratory (Golden, CO) valuterà i dati e i parametri che rappresentano i rischi delle celle di nuova generazione. Il progetto prevede la comprensione dei meccanismi di guasto, dei percorsi di reazione, delle modalità di guasto e degli effetti, la revisione degli standard di prova e nuove capacità e strumenti per contribuire a ridurre il rischio di adozione delle celle di prossima generazione per le applicazioni commerciali. (Importo del premio: 3.425.000 dollari)
• L'Ohio State University (Columbus, OH) scalerà il suo prototipo di batteria ad alta potenza in grado di tollerare la ricarica rapida e di dimostrare una longevità di gran lunga superiore alle attuali celle agli ioni di litio di ultima generazione. (Importo del premio: 3.876.363 dollari)
• Il Progetto K (Palo Alto, CA) sta sviluppando e commercializzando una batteria agli ioni di potassio, che funziona in modo simile alle batterie agli ioni di litio. Le proprietà fondamentali del sistema agli ioni di potassio gli consentono di caricarsi molto più velocemente delle batterie agli ioni di litio e di funzionare a temperature ridotte. (Importo del premio: 2.587.618 dollari)
• Sandia National Laboratories (Albuquerque, NM) svilupperà una nuova simulazione/modellazione predittiva e un quadro di test per valutare la sicurezza dei materiali e delle celle delle batterie avanzate in una fase iniziale. (Importo del premio: 3.700.000 dollari)
• Solid Power Operating (Thornton, CO) svilupperà un anodo metallico di Li strutturato in 3D e un nuovo catodo composito di zolfo (S) per consentire celle per batterie EV ad alta energia e a ricarica rapida. (Importo del premio: 5.600.000 dollari)
• South 8 Technologies (San Diego, CA) svilupperà celle per batterie agli ioni di litio ad alta potenza con la capacità di caricarsi rapidamente utilizzando una nuova tecnologia di elettroliti a gas liquefatto (LiGas). South 8 Technologies sfrutterà i vantaggi intrinseci di sicurezza, alta potenza e bassa temperatura dell'elettrolita LiGas in combinazione con un catodo di ossido di litio-nichel-manganese (LNMO) ad alta energia, basso costo e privo di cobalto. (Importo del premio: 3.152.000 dollari)
• Tyfast Energy (San Diego, CA) utilizzerà una nuova combinazione di materiali elettrodici e chimica dell'elettrolita per realizzare una batteria ad alta densità energetica, a carica ultrarapida e con una lunga durata di ciclo. (Importo del premio: 2.823.199 dollari)
• L'Università del Maryland (College Park, MD) aumenterà la capacità di carica/scarica, la densità energetica e la finestra di temperatura operativa delle batterie al litio metallico allo stato solido. (Importo del premio: 4.852.733 dollari)
• La Virginia Tech (Blacksburg, VA) svilupperà batterie per veicoli elettrici utilizzando catodi privi di cobalto e nichel, elettroliti a carica rapida e per tutte le stagioni e anodi a carica rapida e ad alta capacità derivati dal carbone. Eliminando l'uso di cobalto e nichel nei catodi, il costo dei catodi sarà ridotto del 50%. Inoltre, l'utilizzo di un anodo di carbone/carbonio/silicio risolverà i problemi ambientali legati ai rifiuti di carbone e ridurrà il costo dell'anodo del 75% rispetto a un anodo di grafite. (Importo del premio: 2.945.000 dollari)
• Zeta Energy (Houston, TX) creerà un nuovo anodo con un elevato contenuto di Li, altamente accessibile e ricaricabile. Le caratteristiche fisiche e chimiche complementari del catodo e dell'anodo consentiranno di ottenere elevate velocità di carica e stabilità a lungo termine, riducendo al minimo le perdite di prestazioni a basse temperature. (Importo del premio: 4.000.000 di dollari)

La sovvenzione più importante è quella concessa a Solid Power, che ha anche ottenuto 20 milioni di dollari da , il suo partner BMW, per la licenza del design delle celle e per l'acquisto di un'unità di energia per la concessione in licenza del progetto della cella e la produzione degli elettrodi, mentre l'elettrolita solfuro allo stato solido personalizzato, che rimane proprietà intellettuale di Solid Power, sarà consegnato separatamente. È proprio l'avvio della produzione dell'elettrolita allo stato solido che potrebbe richiedere i 5,6 milioni di dollari di sovvenzioni governative che il Dipartimento dell'Energia sta erogando a Solid Power.

In precedenza, il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti aveva anche concesso 11 milioni di dollari alla ricerca dell'Università del Michigan sulle batterie allo stato solido dell'Università del Michigan che utilizza ioni di ceramica. Insieme all'attuale serie di scommesse federali sulla tecnologia delle batterie, orientate verso la ricerca e lo sviluppo delle batterie allo stato solido, sembra che il governo degli Stati Uniti sia disposto a concedere alle aziende americane i finanziamenti necessari per mettersi al passo con i giganti cinesi delle batterie che sono già in grado di commercializzare queste tecnologie nascenti.

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