Natrion, gesteund door Mark Cuban, heeft zijn nieuwste ontwikkelingen op het gebied van solid-state batterijproductie onthuld met de nieuwe LISIC278-scheider in een traditionele buidelcel. De separator zorgt voor een hogere thermische weerstand dan andere EV-batterijen, waardoor het risico op brand en verbranding wordt verminderd. Bovendien liet de cel een 40 procent hogere oplaadsnelheid zien in vergelijking met een conventionele batterij met dezelfde capaciteit.
Het LISIC278-materiaal van Natrion maakt gebruik van een Lithium Solid Ionic Composite (LISIC) elektrolyt dat de prestaties en specificaties nabootst van een standaard polyolefinescheider, die zich tussen de anode en kathode bevindt. Het doel van de separator is om kortsluiting te voorkomen door de elektroden uit elkaar te houden en tegelijkertijd ionische ladingen door te laten stromen met de nodige stroom door een cel. De LISIC-cel kan aanzienlijk minder van de elektrolytvloeistof gebruiken door een hoog ionentransportvermogen te leveren bij omgevingsomstandigheden. Dit houdt de thermische weerstand van de cellen boven 200° Celsius (392 F) zonder enige porositeit.
Het vermogen van de LISIC278-scheider om stabiel te blijven bij hoge temperaturen elimineert bijna het risico op brand, terwijl het ook een verminderd vermogen vertoont voor een thermische gebeurtenis.
CEO en mede-oprichter Alex Kosyakov zei dat het verminderen van ontvlambare vloeibare elektrolyten een van de belangrijkste aandachtspunten was, omdat het verminderen van de perceptie dat batterijcellen in brand zullen vliegen, een sleutel is tot de groeiende massale acceptatie van EV’s:
“Het verminderen van onze afhankelijkheid van ontvlambare vloeistoffen in EV-batterijen is de sleutel tot het verminderen van het brandrisico en uiteindelijk het levensvatbaarder maken van massale EV-adoptie. Dus het feit dat deze gegevens laten zien dat we batterijcellen kunnen produceren die net zo efficiënt zijn met slechts een klein deel van die vloeistof, is een enorme overwinning.
Fietsprestaties van een tweelaagse buidelcel bij C/3 laden en ontladen met LISIC278 met een NMC532-kathode en natuurlijke grafietanode.
Naast de stabiliteit van de LISIC278-cellen, liet het ook een 40 procent hogere laadsnelheid zien, waarbij het slechts 3 uur nodig had om op te laden, in tegenstelling tot 5 uur voor een conventionele cel met dezelfde capaciteit. Natrion gebruikte voor zijn experimenten een standaardzakje met NMC532-kathode, LP40 vloeibare elektrolyt en een natuurlijke grafietanode met een ultramoderne separator. Dit werd vergeleken met het Natrion-zakje, dat identiek was maar de LISIC279-scheider gebruikte in plaats van een conventioneel ontwerp.
Vergelijking van de cyclusprestaties van twee enkellaagse buidelcellen: één geconstrueerd met LISIC278 en een andere geconstrueerd met een in de handel verkrijgbare polyolefinescheider.
De cel met de LISIC279-scheider vertoonde ook een hoge initiële coulombefficiëntie. Conventionele lithium-ioncellen hebben “meestal” minder energie beschikbaar dan waarmee ze de eerste paar keer worden opgeladen. Natrion-cellen vertoonden dit probleem niet en “vertoonden een hogere initiële coulombefficiëntie en resulterend in een verbeterd capaciteitsbehoud bij hogere C-snelheden”, aldus het bedrijf.
Dr. Jon Tuck, een expert in energieopslag voor Silent Koala, zei dat het moeilijk is om minder elektrolytvloeistof te gebruiken en tegelijkertijd een hoge initiële coulombsnelheid te behouden, vooral bij de capaciteit en de C-snelheid die hier wordt gegeven. “Deze resultaten zijn veelbelovend en tonen een veelzijdigheid aan gebruik voor LISIC die we nog niet hebben gezien van andere vastestofelektrolytmaterialen. Het signaleert het potentieel van Natrion’s materialen om de industrie en de technologische hoogstandjes die worden ontwikkeld echt vooruit te helpen, “voegde Dr. Tuck eraan toe.
Natrion is gevestigd in Binghamton, New York, en heeft vestigingen in Champaign, Illinois.
Solid-state batterijen gebruiken een vast materiaal om energie van de kathode naar de anode te laten stromen, in plaats van traditionele lithium-ioncellen, die een vloeibare elektrolytoplossing gebruiken. EV-makers zijn niet in staat geweest om over te schakelen op solid-state technologie vanwege de complexe productieprocessen. Bovendien zijn onderzoekers er niet in geslaagd om ideale oplossingen te vinden voor het materiaal dat het in de batterijen zou gebruiken, en dit blijft een ernstig knelpunt voor de ontwikkeling van vaste stoffen.
Door Shark Tank gesteunde Natrion onthult solid-state batterijscheider met bijna nul brandrisico
