3D プリンティング技術で高速充電・エネルギー高密度のリチウムイオン電池の開発を目指す (3D printing allows for faster charging and higher-energy-density lithium-ion batteries)

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2022-06-28 アメリカ合衆国・ローレンスリバモア国立研究所(LLNL)

・ LLNL は、高エネルギー・出力密度でより低コストの次世代リチウムイオン電池の実現に向けて、レーザー粉末溶融法(L-PBF)による 3D 構造カソードの製造技術の開発を目指した、Ampcera 社との提携によるプロジェクトを開始。
・ カリフォルニア州における革新的なクリーンエネルギーへの投資として、米国エネルギー省(DOE)先進製造業室より研究資金 150 万ドルを受領。CO2 排出削減目標達成と気候変動への対処に必須となる、先進的なリチウムイオン電池等の新技術の共同開発を通じ、強力でクリーンなエネルギー経済を構築する。
・ 金属部品の 3D プリンティング製造用に開発された積層造形技術の L-PBF を用いてカソードの粉末混合物をアルミの集電体に熱結合し、15 分またはそれ以下で 80%の高速充電が可能な高エネルギー密度の電池を実現する、特殊な 3D カソード構造を開発する。
・ 溶剤不使用の超高速レーザーを使ったプロセスにより、高生産量、低エネルギー消費・低コストで、出力・エネルギー密度が向上した電池の大規模製造の実現が可能となる。
・ 高性能の固体電解質と電極材料において強力な技術ポートフォリオを有する Ampcera 社が、LPBF で使用する高度に加工された最先端のカソード粉末を LLNL に提供。両パートナーの緊密な連携で電池セルを作製し、実用的な性能を評価する。
・ 同共同プロジェクトにより、高性能リチウム電池を製造する、超高速・低コストの L-PBF 積層造形技術の開発と商用化を加速させる。3D 構造カソード開発後は、アノードの設計と全個体リチウム金属電池でのその利用の検討に着手する予定。
URL: https://www.llnl.gov/news/3d-printing-allows-faster-charging-higher-energy-density-lithium-ion-batteries

<NEDO海外技術情報より>

関連情報

Advanced Manufacturing Office at the U.S. Department of Energy.
DOE Awards $57.9 Million to Reduce Industrial Emissions and Manufacture Clean Energy
Technologies
URL: https://www.energy.gov/eere/amo/articles/doe-awards-579-million-reduce-industrialemissions-and-manufacture-clean-energy

Funding Supports 30 Projects That Will Decarbonize Industrial Processes, Develop New Technologies for Clean Energy Manufacturing
WASHINGTON, D.C. — On June 16, the U.S. Department of Energy (DOE) awarded $57.9 million to 30 projects — housed within industry, universities and the National labs — that will help decarbonize the American industrial sector, advance the science of clean energy manufacturing, and strengthen America’s economic competitiveness. These projects will yield technological innovations that can accelerate progress toward the Biden Administration’s goal of net-zero carbon emissions by 2050.
“Decarbonizing American industry while expanding our capacity to manufacture clean energy technologies is the surest way to meet the nation’s climate and economic goals,” said U.S. Secretary of Energy Jennifer M. Granholm. “The technologies funded through this investment will improve productivity, energy efficiency, and competitiveness across America’s industrial sector, creating good-paying jobs for American workers.”

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