3Dプリンティング､リチウムイオン電池の高速充電､高エネルギー密度

July, 26, 2022, Livermore--次世代リチウムイオンバッテリは､より低コストで高エネルギー､高いパワー密度を必要とする｡泥漿(slurry)鋳型&コーティングをベースにした現在のバッテリ製造は､これらの主要指標のさらなる改善で苦労している｡

ローレンスリバモア国立研究所(LLNL)は､Ampcera Incと提携して､3D構造リチウムイオンバッテリカソードの製造に無溶剤レーザ粉末床溶融 (L-PBF)積層造形技術を開発する｡プロジェクトは､米国DOEの先端製造局からの150万ドルの助成を得ている｡

L-PBFは､元々は､金属部品の3Dプリンティングのために開発された｡LLNLの研究者､プロジェクトの主席研究者､Jianchao Yeは､このAM技術を使ってカソード粉末混合物をアルミ集電体に熱結合し､急速充電およびより高いエネルギー密度のバッテリのための独自の3D構造を造る計画である｡

｢環境に優しいプロセスにより厚い高容量3Dカソード構造の加工ができるので､リチウムイオンバッテリが､15分以下で急速充電目標80%達成が可能になる｣とLLNL主席研究者､Jianchao Yeは､説明している｡

溶剤を除去することで超高速レーザ加工により､高い製造スループット､低エネルギー消費とコスト､大規模なバッテリ製造が可能になる｡また､パワーとエネルギー密度が改善される見込である｡

Ampcera Incは､ハイパフォーマンス固体電解質および電極材料で強力な技術ポートフォリオを有している｡同社は､最先端､高度に改良されたカソード粉末をL-PBF加工用にLLNLに提供する｡

両者は､密接に協力してバッテリセルを作製し､その実世界パフォーマンスを評価する｡

｢LLNLとAmpceraの提携は､ハイパフォーマンスリチウムバッテリ製造に向けて超高速､低コストL-PBF積層造形技術の開発と商用化を加速する｡3D構造カソード開発後､われわれはその技術をアノード設計に展開する｡また､エネルギー効率とパワー密度を一段と高めた､全ての固体Li金属バッテリにおけるそのアプリケーションを開拓する｣とAmpcera Inc､共同創始者/CTO､Hui Duはコメントしている｡

(詳細は､https://www.llnl.gov)