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A Próxima Geração de Tecnologia da Bateria: Uma Entrevista com Dr. Fernando Gómez-Baquero

As Tecnologias de Sistemas do Armazenamento de Energia da Bateria (Tecnologias de B.E.S.S.) são uma empresa da rotação-para fora da Faculdade da Ciência de Nanoscale e da Engenharia (CNSE) na Universidade de Albany, centrada sobre a comercialização de tecnologias de armazenamento novas da energia. No este Introspecções da entrevista da Indústria, do co-fundador e das negociações do Dr. Fernando Gómez-Baquero do CEO Para Querer Soutter sobre seus tecnologia e processos, e sobre sua parceria com o CNSE.

WS: Poderiam você dar-nos uma vista geral de Tecnologias de B.E.S.S. e o campo que você está trabalhando dentro?

FGB: B.E.S.S. As Tecnologias são um risco componente do projecto e da engenharia. Nossa missão é melhorar os sistemas de bateria de assembler e de fabricantes das baterias, fornecendo as os projectos componentes deexecução. Actualmente nós estamos desenvolvendo uma solução do ânodo para assembler e fabricantes de baterias de íon de lítio.

WS: Que benefícios sua tecnologia oferece sobre sistemas existentes do armazenamento de energia?

FGB: Nosso produto é um ânodo novo para baterias de íon de lítio que ofereça os seguintes benefícios:

1. Densidade de energia Mais Alta: nosso ânodo tem uma engenharia do silicone original/da composição quimica e superfície do silicide que forneça mais de 3 vezes a capacidade de energia de grafite (isto é acima de 1200mAh/g). Nós igualmente temos um plano de desenvolvimento de produtos que aponte dobrar essa capacidade.

2. Entrega de potência Mais Alta: nossa tecnologia do ânodo tem um nanostructure hyperbranched que possa aumentar a área de superfície por 2 ordens de grandeza quando comparado às grafites tradicionais ou aos outros ânodos do nano-silicone. A área de superfície Aumentada permite que o material entregue densidades de potência mais alta, neste caso sem perder a capacidade de armazenamento da energia.

3. Taxas cobrando Mais Rápidas: os ânodos actuais são operados geralmente em baixas taxas cobrando para impedir os danos ao material. Nosso nanostructure e nossa composição quimica original trabalham junto para suportar taxas rapidamente cobrando. Nós testamos com sucesso nosso ânodo em taxas cobrando 5-10 vezes mais rapidamente (5C-10C) do que o que é recomendado geralmente para os ânodos (1C).

4. Fabricação Simples sem materiais extra: nosso ânodo é manufacturado usando dois conhecidos, os processos de manufactura altamente escaláveis conhecidos como o Depósito de Vapor Físico (PVD) e o Depósito de Vapor Químico (CVD). Nosso ânodo não exige o uso de materiais da pasta ou de misturas do carbono, pode ser fabricado em todo o tamanho do formato, e usa os materiais que são facilmente recicláveis.

Figura 1. um único nanostructure hyperbranched do silicone/silicide fabricou usando somente PVD e CVD

WS: Como a nanotecnologia o ajuda a conseguir estes benefícios?

FBG: os ânodos Silicone-Baseados foram propor há muitos anos como uma solução possível melhorar baterias de íon de lítio. Mas aumentam os ânodos do silicone têm uma vida tão curto (somente trabalho para alguns ciclos da carga/recharge) essa ele fizeram-nos pouco práticos para baterias recarregáveis.

A Nanotecnologia primeiramente “salvou” o silicone quando os pesquisadores descobriram que os nanostructures do silicone (abaixo de 150nm de acordo com um estudo recente) não sofrem do rachamento e da fractura em cima do lithiation. Mas criar nanostructures (por exemplo nanoparticles, nanowires, nanopillars) não é bastante porque há as reacções electroquímicas que igualmente reduzem a vida útil dos ânodos do silicone.

Assim, nós usamos nanoengineering para fazer um pulo dianteiro e para criar um material do ânodo que fosse superfície-nanoengineered para abrandar os problemas que elevaram das reacções electroquímicas indesejáveis, ao ao mesmo tempo capturar os benefícios de um tamanho pequeno.

E este é apenas o começo. A Nanotecnologia está permitindo que nós personalizassem as características de desempenho do ânodo e em um futuro próximo ajudar-nos-á a adicionar o valor sob a forma do melhor desempenho e ajudar-nos-á a incorporar funcionalidades novas aos sistemas de bateria.

WS: Muitas tecnologias novas baseadas em nanomaterials olham boas na escala de laboratório, mas sido executado em dificuldades ao escalar acima - você encontrou alguma edição com produção da grande escala?

FBG: Nossa aproximação é manter a fabricação simples, aproveita-se de processos conhecidos, e da oferta total uma solução que seja eficaz na redução de custos. Para fazer assim nós usamos somente dois processos de manufactura (CVD e PVD) que estiveram ao redor por várias décadas e são usados extensivamente na fabricação em grande escala no semicondutor e nas indústrias fotovoltaicos.

Nós estamos trabalhando com fabricantes de equipamento e temos encontrado actualmente que nosso processo do laboratório é facilmente translatable à produção em grande escala. Nós igualmente queremos oferecer a nossos clientes um plano da fabricação que reduza outros custos.

a fabricação Carbono-Baseada do ânodo é às vezes um processo longo feito em diversas etapas que podem pelo menos incluir: preparação material, mistura, revestimento, secagem e calendaring. Nosso processo é 2 etapa simples PVD-CVD que pode ter um ânodo pronto para o conjunto muito em um curto período de tempo.

Figura 2. para fazer um ânodo de trabalho, milhões de nanostructures hyperbranched é depositada sobre um colector actual.

WS: Você tem participado recentemente em um acorde de licença com a Faculdade da Ciência e da Engenharia de Nanoscale na Universidade de Albany. Como as facilidades e o conhecimento disponíveis a você ajudarão com revelação da tecnologia?

FBG: Há diversas vantagens a partnering com um esforço da nanotecnologia do R&D $14 Bilhões que seja a Faculdade da Ciência de Nanoscale e da Engenharia (CNSE). O mais óbvio é acesso ao trabalho feito com ferramentas especializado, equipamento, e o poder intelectual que permite que nós façam acelera nossos esforços do R&D e reduz nosso tempo ao mercado.

Adicionalmente, nós somos peça da incubadora iClean (abrigada no CNSE) que nos forneceu o auxílio técnico da incubação, a introdução às empresas de investimento privado, os contactos legais e do seguro, a tutoria, e o outro apoio às empresas start-up.

Cada dia nós aproveitamo-nos deste conjunto crescente de inovadores e dos recursos que seriam de outra maneira demasiado caros para que uma empresa start-up adquira.

WS: Como você vê o mundo do armazenamento de energia mudar sobre os próximos anos, enquanto as soluções nanotecnologia-aumentadas como suas se tornam mais predominantes?

FBG: Os Consumidores reconhecem hoje a importância imensa do armazenamento de energia. Querem saber frequentemente (como Eu faço) porque seu telefone móvel não pode ficar cobrado por um dia inteiro. Igualmente reconhecem como os avanços importantes no armazenamento de energia são se nós queremos construir um futuro onde as energias renováveis e o transporte elétrico sejam predominantes em nossa economia.

Até aqui, uma grande parte das tecnologias da bateria que os consumidores usam não é grande, apenas bom bastante. Nos próximos anos diversas inovações competirão para capturar nichos de mercado e criarão uma paisagem competitiva onde o desempenho seja chave.

Muitos soluções nanotecnologia-aumentadas incorporarão o mercado, mas somente esses que podem demonstrar melhorias contínuas do desempenho dominarão. Este foco do desempenho fará o mercado do armazenamento de energia mais similar à indústria do semicondutor, e menos similar aos produtos químicos/indústria material-conduzida que é agora.

WS: Como os planos das Tecnologias de B.E.S.S.' para o futuro cabem nessa visão?

FBG: Eu pergunto frequentemente a povos: se você exige uns portáteis mais poderosos, mais rápidos, e mais leves e telefones móveis, por que não exigir o mesmos das baterias? Nossa missão é ser um sócio preferido de fabricantes da bateria, e ajuda-os a responder a estas procuras dos clientes melhorando o desempenho de seus sistemas de bateria.

Actualmente nós fazemos assim aplicando nanoengineering aos componentes de bateria do lítio-íon, e no futuro nós usaremos nossos conhecimento e experiência para melhorar outros sistemas do armazenamento de energia tais como baterias do lítio-ar ou do fluxo.

Mesmo que nós tenhamos o conhecimento extensivo sobre materiais, nós não somos uma empresa dos materiais. Nós usamos materiais e nanotecnologia para adicionar o valor aos componentes do armazenamento de energia. Aquele é o que o futuro do armazenamento de energia exige.

WS: Onde podemos nós encontrar mais informação sobre Tecnologias de B.E.S.S.?

FBG: Você pode visitar nosso Web site www.bess-tech.com e enviar-nos um email em info@bess-tech.com. Nós estamos sempre felizes contratar em discussões interessantes e fornecer mais informação sobre nossa tecnologia.



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

Last Update: 14. June 2013 12:46

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