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Festkörperbatterien per 3D-Druck

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Blackstone Technology, die deutsche Tochter der Schweizer Blackstone Resources, hat erstmals Festkörperbatteriezellen gedruckt und getestet.

Für Blackstone Technology markiert dies den erfolgreichen Abschluss der Forschungs- und Evaluierungsphase des 3D-Siebdruckverfahrens als neuer, flexibler Methode zur Herstellung aller Arten von gedruckten Festkörper-Lithium-Ionen-Batterien.
Mit diesem Erfolg wurden gleich drei wichtige Konzeptbestätigungen erreicht. Zum einen die erfolgreiche Fertigstellung eines 3D-gedruckten und mechanisch stabilen Festkörperelektrolyten als Separator, darüber hinaus die Herstellung einer druckbaren Komposit-Kathode (plus Komposit aus Festkörperelektrolyt und Lithium-Eisenphosphat) sowie der erfolgreich durchgeführte Druckprozess für eine 5 cm × 5 cm große Pouch-Zelle als Funktionsdemonstrator ohne mechanischen Abstandshalter.

Mit diesem Schritt ist es Blackstone Technology gelungen, den höchsten Wirkungsgrad und die größte Hebelwirkung seiner Produktionstechnologie zu erreichen. Gegenüber herkömmlichen Batteriezellendesigns, die flüssige Elektrolyte verwenden, ermöglicht das Verfahren von Blackstone Technology deutlich niedrigere Produktionskosten, erhöht die Energiedichte der Zellen und bietet eine höhere Anzahl von Ladezyklen.
Zu den Vorteilen der 3D-gedruckten Festkörperbatterien von Blackstone Technology gehört, dass sie umweltfreundlicher sind als herkömmliche Batterien, da sie mit wasserlöslichen Chemikalien hergestellt werden. Diese sind zudem weniger umweltschädlich als bisher zur Herstellung von Batterien verwendete Chemikalien, und sie sind leichter zu recyclen.

In den nächsten Schritten soll die Fertigungstechnologie nun weiterentwickelt werden, um in Zukunft innerhalb einer Sekunde eine Batteriezelle fertigen zu können und die damit verbundenen Produktionskosten auf weniger als 65 Dollar pro kWh zu drücken. Die Herstellung von Festkörperzellen bietet damit nach Angaben von Blackstone Technology die Möglichkeit, die notwendigen Investitionen für die Fertigung um 70 Prozent zu reduzieren und 30 Prozent der Betriebskosten einzusparen.
Blackstone Technology hatte im Februar dieses Jahres die ersten selbst entwickelten großen Batteriezellen vorgestellt, die inzwischen für die Massenproduktion bereit sind.

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