science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Snel opladen meer dan 10.000 cycli

Credit:Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences

Het Office of Technology Development van Harvard heeft een exclusieve technologielicentie verleend aan Adden Energy, Inc., een startup die innovatieve solid-state batterijsystemen ontwikkelt voor gebruik in toekomstige elektrische voertuigen (EV's) die binnen enkele minuten volledig zouden worden opgeladen. Adden Energy heeft een startronde afgesloten met $ 5,15 miljoen aan financiering onder leiding van Primavera Capital Group, met deelname van Rhapsody Venture Partners en MassVentures.

De licentie en de risicofinanciering zullen de startup in staat stellen om het laboratoriumprototype van Harvard op te schalen naar commerciële inzet van een solid-state lithium-metaalbatterij die betrouwbaar en snel kan worden opgeladen voor toekomstige EV's om ze op de massamarkt te brengen.

Ontwikkeld door onderzoekers in het laboratorium van Xin Li, Ph.D., Associate Professor of Materials Science aan de Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS), heeft het prototype van de knoopcel op laboratoriumschaal de batterijlaadsnelheden bereikt als snel als drie minuten met meer dan 10.000 cycli in een mensenleven, met resultaten gepubliceerd in Nature en andere tijdschriften. Het beschikt ook over een hoge energiedichtheid en een mate van materiaalstabiliteit die de veiligheidsuitdagingen van sommige andere lithiumbatterijen overwint.

Adden Energy werd in 2021 mede opgericht door Li, samen met William Fitzhugh, Ph.D. '20, en Luhan Ye, Ph.D. '22, die beiden hebben bijgedragen aan de ontwikkeling van de technologie als afgestudeerde studenten in Li's Harvard-lab. Fred Hu, Ph.D. '93, oprichter en voorzitter van Primavera Capital, is ook oprichter van Adden Energy.

De startup heeft tot doel de batterij op te schalen tot een zakcel ter grootte van een handpalm en vervolgens in de komende drie tot vijf jaar naar een volledige voertuigbatterij. "Als je voertuigen wilt elektrificeren, is een solid-state batterij de juiste keuze", zegt Li, wetenschappelijk adviseur van Adden Energy. "We wilden deze technologie commercialiseren omdat we onze technologie als uniek beschouwen in vergelijking met andere solid-state batterijen. We hebben in het laboratorium 5.000 tot 10.000 laadcycli bereikt in de levensduur van een batterij, vergeleken met 2.000 tot 3.000 laadcycli voor zelfs de best in class nu, en we zien geen fundamentele limiet voor het opschalen van onze batterijtechnologie. Dat zou een game changer kunnen zijn."

Fitzhugh, CEO van Adden Energy, merkte op dat in 2019 29% van de Amerikaanse CO2-uitstoot werd geproduceerd door transport. "Volledige elektrificatie van het wagenpark is een van de meest betekenisvolle stappen die we kunnen nemen om klimaatverandering te bestrijden", zei hij. "Een brede acceptatie van elektrische voertuigen vereist echter batterijen die kunnen voldoen aan een uiteenlopende reeks consumentenbehoeften. 37% van de Amerikanen heeft bijvoorbeeld geen garage thuis, dus 's nachts thuis opladen is niet mogelijk. Om dit te elektrificeren segment, moeten EV's op vergelijkbare tijdstippen worden opgeladen als auto's met een verbrandingsmotor, in wezen in de tijd die u momenteel aan de benzinepomp doorbrengt."

De technologie die aan Harvard is ontwikkeld en die kerninnovaties omvat in het ontwerp van vaste-stofbatterijen en productiemethoden voor elektrolyten, kan andere cruciale voordelen bieden.

"Normaal gesproken ontwikkelen lithium-metaalanoden in andere vaste-stofontwerpen dendrieten, twijgachtige gezwellen die geleidelijk door de elektrolyt naar de kathode kunnen doordringen. We verslaan de groei van dendrieten voordat ze schade kunnen veroorzaken, door nieuwe structurele en materiaalontwerpen, " zei Ye, die nu CTO is van Adden Energy. "Als gevolg hiervan kan het apparaat zijn hoge prestaties gedurende een lange levensduur behouden. Uit ons recente onderzoek blijkt dat deze leuke functie ook bij opschaling kan worden gehandhaafd."

"Klimaatverandering is de bepalende uitdaging waarmee de wereld wordt geconfronteerd. Het is belangrijker dan ooit om de overgang naar schone energie en emissievrij transport te versnellen", zegt Hu, die ook lid is van de Global Board of the Nature Conservancy. "De missie van Adden Energy is het ontwikkelen van geavanceerde batterijtechnologieën, waardoor massale acceptatie van elektrische voertuigen mogelijk wordt en bij te dragen aan een groenere en duurzamere wereldeconomie."

"Elektrische voertuigen kunnen geen luxe mode blijven, letterlijk de 'één procent' van voertuigen op de weg, als we vooruitgang willen boeken naar een toekomst met schone energie, en de VS zullen geen markt voor gebruikte auto's hebben als EV-batterijen maar lang meegaan 3 tot 5 jaar", voegde Li toe. "De technologie moet voor iedereen toegankelijk zijn. Het verlengen van de levensduur van de batterijen, zoals we hier doen, is daar een belangrijk onderdeel van." + Verder verkennen

Supersnel opladen van elektrische auto's, met een op maat gemaakte touch