BLACKSTONE 宣布3D打印钠离子电池将于2025年应用于公共汽车！

导读：越来越多的企业进行了3D打印储能设备的研究，但这一领域目前仍处于起步阶段，还需要更多的专业人员参与其中。那么，目前3D打印储能设备的新方向新目标有什么呢？下面就跟随南极熊看下去吧！

2022年3月，南极熊获悉，专注于电池技术的瑞士投资公司Blackstone Resources宣布，预计最早于2025年将3D打印的钠离子电池商业化。


△Blackstone Technology 3D 打印的锂离子电池。

Blackstone
Blackstone将在德国Döbeln的制造工厂中投资3200万欧元，建设一个试点。Blackstone Resources研发子公司Blackstone Technology与相关的学术研究人员和工业伙伴合作，它们将在各自领域提供专业知识。这些合作伙伴包括蔡司集团的显微镜和工业计量部门等(Zeiss Group’s Microscopy and Industrial Metrology arms)。此外，布伦瑞克工业大学(Technical University of Braunschweig)的粒子技术研究所和三个弗劳恩霍夫研究所(Fraunhofer Institute)——IFAM、IKTS和IST，将为Blackstone提供工艺验证、工艺开发、回收和安全等方面的帮助。


△Blackstone位于德国 Döbeln 的制造工厂。

钠离子技术
现代液体电解质电池生产线十分单一，企业一次只能生产一种类型的电池。制造过程十分耗能且昂贵，且需要使用对环境和人体有害的溶剂作为电极的原材料。Blackstone 为了解决上述问题，提出了利用3D 打印方法逐层制造电池的方法，旨在使电池制造过程更加灵活、更具成本效益并且能够在使用环保材料的同时生产更多类型的电池。由于3D打印的制造方式本身具有很强的灵活性，Blackstone可以根据客户的要求定制电池的尺寸和形状。

Blackstone此前一直主要专注于3D打印锂离子电池，现在他们已转向钠离子技术，这具有几个优势：
●原材料易获得
●制造过程环保
●制造过程更经济
●与传统制造的电池相比，能量密度更高
●电池的安全性更高

Blackstone Technology的CEO说：“钠离子技术代表了我们已经处于下一代 3D 打印电池市场的领先地位，我们很高兴再次为清洁能源和未来的碳中和交通做出创新和贡献。”

最早于2025年商业化
如果一切按计划顺利进行，Blackstone将在2025年底前在电动巴士上测试其3D打印的钠离子电池。他们的目标是钠离子电池进行批量生产，从而完成3D打印固态电池的灵活且高速的制造。

Gritzka 补充说：“我们可以将目前在打印锂离子电池方面的丰富经验转化到钠离子电池的生产中，为2025年固态钠离子电池的量产奠定了基础。”为实现这一目标，Blackstone已经在扩大钠基固态电解质的加工规模。这项工作由德国联邦经济和气候保护部资助。若拨款获得批准，Blackstone 预计将从该部获得总计高达 2410 万欧元的资金。

△3D打印的5×5 平方厘米的软包电池，带有发光 LED。

储能设备的3D打印
储能设备的3D打印仍是一个利基领域，大部分工作于早期阶段。

2021年，瑞士联邦材料科学与技术实验室(EMPA) 的研究人员使用 3D 打印制造了一种可持续的新型超级电容器。这种全3D打印由柔性纤维素和甘油基板组成，采用导电碳和石墨墨水图案化，能够承受数千次充电循环，同时保持其容量。


△EMPA的3D打印超级电容器


2022年月，3D 打印储能设备专家Sakuu Corporation （前身为 KeraCel）在其锂金属电池的开发方面达到了一个新的里程碑，达到了 800 Wh/L 的基准能量密度。据该公司称，这一成就是向2023年实现超过1,200 Wh/L的全3D打印固态电池迈出的重要一步。


△Sakuu的SSB软包电池。图片来自Sakuu Corporation。