De Volgende Generatie van de Technologie van de Batterij: Een Gesprek met Dr. Fernando Gómez-Baquero

De Technologieën van de Systemen van de Opslag van de Energie van de Batterij (Technologieën B.E.S.S.) is een rotatie-uit bedrijf van de Universiteit van Wetenschap Nanoscale en Techniek (CNSE) bij de Universiteit van Albany, die bij het op de markt brengen van de nieuwe technologieën van de energieopslag wordt geconcentreerd. In dit Inzicht van het gesprek van de Industrie, mede-stichter en CEO Dr. de besprekingen van Fernando Gomez-Baquero aan Zal Soutter over hun technologie en processen, en over hun vennootschap met CNSE.

WS: Kon u ons een overzicht van Technologieën B.E.S.S. en het geven gebied u in werkt?

FGB: B.E.S.S. de Technologieën is een van de componentenontwerp en techniek onderneming. Onze opdracht moet de batterijsystemen van assembleurs en fabrikanten van batterijen verbeteren, die hen voorzien van hoog-uitvoert componentenontwerpen. Momenteel ontwikkelen wij een anodeoplossing voor assembleurs en fabrikanten van lithium ionenbatterijen.

WS: Welke voordelen biedt uw technologie over aan de bestaande systemen van de energieopslag?

FGB: Ons product is een nieuwe anode voor lithium ionenbatterijen die de volgende voordelen aanbiedt:

1. Hogere energiedichtheid: onze anode heeft een unieke silicium/silicide chemische samenstelling en oppervlaktetechniek die meer dan 3 keer de energiecapaciteit van grafiet (d.w.z. boven 1200mAh/g) verstrekt. Wij hebben ook een plan van de productontwikkelings dat poogt die capaciteit te verdubbelen.

2. Hogere machtslevering: onze anodetechnologie heeft a hyperbranched nanostructure die oppervlakte met 2 grootteordes kan verhogen wanneer vergeleken bij traditioneel grafiet of andere nano-siliciumanoden. De Verhoogde oppervlakte staat het materiaal toe om hogere machtsdichtheid, te leveren in dit geval zonder de capaciteit van de energieopslag te verliezen.

3. Snellere factuurprijzen: de huidige anoden worden gewoonlijk in werking gesteld aan lage factuurprijzen om schade aan het materiaal te verhinderen. Onze nanostructure en onze unieke chemische samenstelling werken samen om snelle factuurprijzen te weerstaan. Wij hebben met succes onze anode bij sneller het laden van tarieven 5-10 keer (5C-10C) dan getest wat gewoonlijk voor anoden (1C) wordt geadviseerd.

4. Eenvoudige productie zonder extra materialen: onze anode wordt vervaardigd gebruikend twee bekende, hoogst scalable productieprocessen die als het Fysieke Deposito van de Damp en (PVD) het Deposito van de Chemische Damp worden bekend (CVD). Onze anode vereist het gebruik van bindmiddelenmaterialen of koolstofmengelingen, kan in geen formaatgrootte worden vervaardigd, en gebruikt materialen die gemakkelijk rekupereerbaar zijn.

Figuur 1. enig hyperbranched silicium/silicide vervaardigde nanostructure gebruikend slechts PVD en CVD

WS: Hoe helpt de nanotechnologie u deze voordelen bereiken?

FBG: De op silicium-Gebaseerde anoden werden voorgesteld vele jaren geleden als mogelijke oplossing om lithium ionenbatterijen te verbeteren. Maar hoop siliciumanoden op hebben zulk een korte leven (slechts laadt het werk voor enkelen/aanvulling cycli) dat het hen voor navulbare batterijen onpraktisch maakte.

De Nanotechnologie „redde“ eerst silicium toen de onderzoekers ontdekten dat siliciumnanostructures (onder 150nm volgens een recente studie) niet aan het barsten en het breken op lithiation lijden. Maar het creëren van nanostructures (b.v. nanoparticles, nanowires, nanopillars) is niet genoeg omdat er elektrochemische reacties zijn die ook het nuttige leven van siliciumanoden verminderen.

Zo, hebben wij het nanoengineering gebruikt om een sprong vooruit te maken en een anodemateriaal te creëren dat oppervlakte-nanoengineered is om de problemen te ondervangen die van ongewenste elektrochemische reacties, terwijl tezelfdertijd het vangen van de voordelen van een kleine grootte het gevolg zijn.

En dit is enkel het begin. De Nanotechnologie staat ons toe om de prestatieskenmerken van de anode aan te passen en zal het ons in de nabije toekomst helpen waarde in de vorm van betere prestaties toevoegen en zal ons helpen nieuwe functionaliteit aan batterijsystemen opnemen.

WS: Vele nieuwe technologieën die op nanomaterials worden gebaseerd kijken goed op de laboratoriumschaal, maar tegengekomen moeilijkheden wanneer het verhogen - hebt u om het even welke kwesties met grote schaalproductie ontmoet?

FBG: Onze benadering is productie eenvoudig te houden, uit bekende processen, en algemene aanbieding voordeel te halen een oplossing die rendabel zal zijn. Om dit te doen gebruiken wij slechts twee productieprocessen (CVD en PVD) die rond voor verscheidene decennia zijn geweest en uitgebreid in productie op grote schaal in de halfgeleider en photovoltaic industrieën gebruikt.

Wij werken momenteel met apparatuur fabrikanten en geconstateerd dat ons laboratoriumproces aan productie op grote schaal gemakkelijk vertaalbaar is. Wij willen ook onze klanten een productieplan aanbieden dat andere kosten zal drukken.

De op koolstof-Gebaseerde anode productie is soms een proces van lange adem dat in verscheidene stappen wordt gedaan die minstens kunnen omvatten: het materiële voorbereiding, mengen zich, met een laag bedekken, drogen en calendaring. Ons proces is eenvoudig 2 stap pvd-CVD dat een anode kan hebben klaar voor assemblage in een zeer korte periode.

Figuur 2. om een werkende anode, miljoenen van te maken hyperbranched nanostructures wordt gedeponeerd bovenop een huidige collector.

WS: U bent onlangs een licentieovereenkomst met de Universiteit van Wetenschap Nanoscale en Techniek bij de Universiteit van Albany aangegaan. Hoe de faciliteiten en de kennis beschikbaar aan u met ontwikkeling van de technologie zullen helpen?

FBG: Er zijn verscheidene voordelen aan partnering met een de nanotechnologieinspanning van R&D van $14 Miljard die de Universiteit van Wetenschap Nanoscale en Techniek (CNSE) is. Duidelijkste is toegang tot het gespecialiseerde bewerken, apparatuur, en de intelligentie die ons om toestaat te doen versnelt onze inspanningen van R&D en vermindert onze tijd tot markt.

Bovendien, maken wij deel uit van de iClean incubator (die bij CNSE wordt gehuisvest) die ons van technische incubatiehulp, inleiding aan privé investeringsfirma's, wettelijke en verzekeringscontacten, hoede, en andere start bedrijfssteun heeft voorzien.

Elke dag halen voordeel wij uit deze groeiende cluster van vernieuwers en van de middelen die anders voor een startbedrijf te duur zouden zijn te verwerven.

WS: Hoe ziet u de wereld van energieopslag veranderend in de loop van de volgende jaren, aangezien de nanotechnologie-verbeterde oplossingen als van u meer overwegend worden?

FBG: De Consumenten erkennen vandaag het immense belang van energieopslag. Zij zijn vaak benieuwd (zoals Ik) waarom hun mobiele telefoon niet kan wordt geladen blijven die voor een hele dag. Zij erkennen ook hoe de belangrijke vooruitgang in energieopslag is als wij een toekomst willen bouwen waar de vernieuwbare energieën en het elektrische vervoer in onze economie overheersend zijn.

Tot nu toe, is een groot deel van de batterijtechnologieën die de consumenten gebruiken niet groot, enkel goed genoeg. In de volgende jaren zullen verscheidene innovaties concurreren om nichemarkten te vangen en zullen tot een concurrerend landschap leiden waar de prestaties zeer belangrijk zullen zijn.

Vele nanotechnologie-verbeterde oplossingen zullen de markt ingaan, maar slechts zullen degenen die ononderbroken de prestatiesverbeteringen kunnen aantonen overheersen. Deze prestatiesnadruk zal de markt van de energieopslag aan de chemische producten/de materiaal-gedreven industrie meer gelijkaardig aan de halfgeleiderindustrie maken, en minder gelijkaardig dat het nu is.

WS: Hoe Passen de plannen van b.e.s.s.- Technologieën' voor de toekomst in die visie?

FBG: Ik vraag vaak mensen: als u krachtiger eist, snellere, en lichtere laptops en de mobiele telefoons, waarom niet eisen het zelfde van batterijen? Onze opdracht moet een aangewezen partner van batterijfabrikanten zijn, en hen helpen aan deze klanteneisen antwoorden door de prestaties van hun batterijsystemen te verbeteren.

Momenteel doen wij dit door het nanoengineering op lithium-ionenbatterijcomponenten toe te passen, en in de toekomst zullen wij van onze kennis en deskundigheid gebruik maken om andere systemen van de energieopslag zoals lithium-lucht of stroombatterijen te verbeteren.

Alhoewel wij uitgebreide kennis over materialen hebben, zijn wij geen materialenbedrijf. Wij gebruiken materialen en nanotechnologie om waarde aan de componenten van de energieopslag toe te voegen. Dat is wat de toekomst van energieopslag eist.

WS: Waar kunnen wij meer informatie over Technologieën B.E.S.S. vinden?

FBG: U kunt onze website www.bess-tech.com bezoeken en ons een e-mail verzenden in info@bess-tech.com. Wij zijn altijd gelukkig om in interessante besprekingen in dienst te nemen en meer informatie over onze technologie te verstrekken.



Date Added: Oct 11, 2012 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 12:14

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit