이들 3D

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실리콘밸리 스타트업인 Sakuu는 어떤 모양과 크기로든 고체 배터리를 대량 생산할 수 있는 3D 프린팅 플랫폼을 개발했으며, 이를 통해 마침내 이 기술의 많은 이점을 활용할 수 있게 되었습니다.

Sakuu의 설립자이자 CEO인 Robert Bagheri는 "우리는 새로운 Kavian 플랫폼을 통해 전고체 배터리를 대규모로 제조할 수 있는 유일한 솔루션을 보유하고 있다고 믿습니다."라고 말했습니다.

전고체 배터리: 오늘날 배터리로 구동되는 대부분의 장치는 리튬 이온 배터리를 사용합니다. 리튬 이온 배터리는 품질이 빨리 저하되고, 충전하는 데 오랜 시간이 걸리며, 때로는 화재가 발생할 수도 있습니다. 이로 인해 전기 자동차(EV), 재생 가능 에너지 저장 장치 및 기후 변화에 대처하기 위한 기타 용도로는 적합하지 않습니다.

전고체 배터리는 리튬 이온의 지배력에 도전할 수 있습니다.

"전고체 배터리는 제가 매우 흥미를 느끼는 가장 중요한 주제 중 하나라고 생각합니다."

기본 부품은 동일합니다. 양극으로 충전된 음극, 음극으로 충전된 양극, 둘 사이의 분리기, 음극에서 양극으로 전류를 전달하는 전해질(배터리가 충전될 때 그 반대).

전고체 배터리의 차이점은 전해질입니다. 전해질은 액체나 젤이 아니라 고체입니다.

중요한 이유:전고체 배터리는 리튬 이온 배터리에 비해 많은 장점이 있습니다. 즉, 성능이 빠르게 저하되지 않고, 충전 시간이 짧으며, 안전 위험이 적습니다.

또한 에너지 밀도가 더 높아서 더 많은 에너지를 저장하거나 배터리 크기를 줄일 수 있습니다. 이는 배터리 크기와 무게가 주요 문제인 전기 자동차의 경우 큰 문제가 될 수 있습니다. 무거운 배터리는 주행 거리에 큰 방해가 됩니다.

Argonne National Laboratory의 에너지 저장 과학 공동 센터 소장인 Venkat Srinivasan은 Freethink의 Hard Reset에 "고체 배터리는 제가 매우 흥미를 느끼는 가장 중요한 주제 중 하나라고 생각합니다."라고 말했습니다.

도전: 현재 다수의 스타트업이 연구실에서 전고체 배터리의 이점을 입증했으며, 심박 조율기, 스마트 시계 및 기타 소형 장치에 이러한 배터리가 배치되는 경우도 목격했습니다.

하지만 스마트폰, EV 등에 전고체 배터리를 사용하려면 대량 생산이 가능해야 하며, 아직까지 상업적으로 생산 규모를 늘릴 수 있는 방법을 찾아낸 사람이 없습니다.

"우리는 전고체 배터리를 대규모로 제조할 수 있는 유일한 알려진 솔루션을 갖고 있다고 믿습니다."

그 주된 이유는 리튬 이온 배터리를 대량 생산하는 데 자주 사용되는 방식(플렉서블 기판 위에 배터리 구성 요소를 적층하는 방식)이 전고체 배터리 부품을 결합하는 데 적합하지 않기 때문입니다.

Sakuu의 마케팅 및 비즈니스 개발 부사장인 Dave Pederson은 "개별 재료 시트를 사용하여 이를 구축하려고 하면 특히 필요한 규모(일반적으로 20~30미크론 두께)에서 올바르게 작동하는 인터페이스를 얻는 것이 매우 어렵습니다."라고 말했습니다. 적층 제조에 대해 말했습니다.

"그들은 다루기가 매우 어렵고 액체를 사용하지 않고 적절하게 접촉하는지 확인하는 것도 매우 어렵습니다."라고 그는 계속했습니다.

새로운 소식은 무엇인가요?개별 배터리 구성 요소를 레이어로 쌓는 대신 Sakuu의 Kavian 플랫폼은 3D 프린팅을 사용하여 리튬 이온, 리튬 금속 또는 고체 설계에 필요한 재료를 한 레이어에 조립합니다. 이 프로세스는 회사에서 "SwiftPrint"라고 합니다.

Sakuu의 고객 지원 담당 SVP인 Arwed Niestroj는 TCT Magazine에 "Kavian 플랫폼은 세라믹, 유리, 금속 및 폴리머를 동일한 레이어에 인쇄할 수 있습니다."라고 말했습니다.

"기존 적층 제조 공정은 각 3D 프린팅 단계를 순차적으로 수행하는 반면, Kavian은 모든 단계를 병렬로 수행하여 에너지, 비용, 노동, 재료 및 시간을 절약하는 동시에 품질과 신뢰성을 높이는 간소화된 모델을 가능하게 합니다."라고 그는 덧붙였습니다.