Patenty 15, podání 13 a patenty 6 byly vydány po dobu investice 15 přesahující milion milionů dolarů společností Intel, Motorola, Energizer, námořnictvo Spojených států a Argonne National Laboratory / Energy Department of United States Státy se rozvíjely. Mimo jiné plynuly granty z oddělení prefabrikace a Novellus Systems. Technologie XNRGI umožňují škálovatelnou hromadnou výrobu při nejnižších nákladech v průmyslu pomocí polovodičové destičky a smluvní výroby zdokonalené v posledních 80 letech v Silicon Valley. Tato kombinace originálních technologií a osvědčených výrobních technik dává XNRGI bezkonkurenční výrobní rozsah a nízké náklady s minimálními investicemi.
Nová architektura úložné energie
Das Problem
Hustota energie v bateriích je hlavním překážkou celosvětového šíření elektrických vozidel a obnovitelných zdrojů energie (například sluneční a větrná energie). Dnešní baterie mají krátkou životnost, jsou příliš drahé, příliš velké a příliš těžké, takže omezují různé aplikace. Baterie často vyžadují specializované výrobní vybavení pro různé aplikace, což omezuje schopnost nákladově efektivního měřítka výroby a generování dostatečného množství energie, aby se vyhovělo globální potřebě uložené energie.
Celosvětová roční výrobní kapacita pro bateriové technologie je v současné době 150 gigawattů. Podle IPCC (Mezivládního panelu pro kontrolu klimatu) bude celosvětová poptávka po obnovitelných zdrojích energie pouze pro World Wide Web do roku 2050 činit 42 terawattů. Kromě toho je pro přepravu a elektrifikaci dalších rozvíjejících se zemí zapotřebí několik terawattů. A toto množství energie ze sítě nevyjde, protože podle laboratoří Lawrenca Livermora je 68% veškeré energie vložené do americké sítě „promarněno“ odporem, přenosem, přenosem a omezením (energie, která je odmítnuta) pokud jej nelze použít nebo uskladnit, protože síť není baterie).
Je zřejmé, že existuje obrovská potřeba najít nákladově efektivní, škálovatelnou architekturu výroby baterií, která přizpůsobí vylepšení hustoty, velikosti, hmotnosti a tvaru pro každou aplikaci, včetně dopravy, sítí, spotřební elektroniky a internetu. Tato architektura by navíc musela usnadnit hromadnou výrobu baterií, která je bezpečná, laditelná a cenově dostupná.
Taková aplikace by mohla umožnit obnovitelným energiím vyrovnat se s exponenciálním globálním růstem akumulované energie.
Řešení
Řešení je XNRGI s novou architekturou uložené energie. Je to jediná technologie, která může pomocí stávající infrastruktury pro výrobu baterií rozšířit výrobu baterií na kapacitu terawattů. Všechny ostatní technologie baterií vyžadují extrémně vysokou úroveň investic a několik let, aby si vybudovaly schopnosti, které XNRGI již dnes má. S XNRGI lze výrobu baterií okamžitě přizpůsobit na úroveň nákladů potřebných k uspokojení poptávky na rozvíjejících se trzích a nakonec nahradit energii fosilních paliv.
„S příchodem levného skladování baterií je stále více možné upřesnit dodávky větrné a solární energie, takže tyto technologie mohou pomoci uspokojit poptávku i v případě, že vítr fouká a slunce nesvítí. Výsledkem bude obnovitelná energie, která stále více nahrazuje stávající trh s uhlí, plynem a jadernou energií. "Bloomberg NEO 2018 ″
XNRGI: Nová architektura baterií
Společnost XNRGI, nedávno financovaná americkým ministerstvem energetiky (DOE) pro prefabrikaci X-PowerChip ™, vyvinula průkopnickou vysokokapacitní dobíjecí lithium-kovovou baterii (s použitím 3D porézní křemíkové struktury jako elektrodového substrátu) které lze vyrobit pomocí levného modelu slévárny polovodičů na bázi kontraktu, který sníží náklady CapEx o 95% (ve srovnání s tradičními továrnami na baterie, jejichž výstavba trvá miliardy a roky). Nejdůležitější je, že výroba polovodičů baterie XNRGI umožňuje, aby se technologie zlepšovala stejným způsobem jako vylepšení polovodičů (tj. Mooreův zákon), protože lithium-iontová technologie se blíží svému omezenému potenciálu zlepšení.
Technologická platforma XNRGI je založena na nejuniverzálnější výrobní platformě, jakou bateriový průmysl ve své dlouhé historii zažil. Zabývala se řadou nevýhod staré technologie konvenčních baterií, které trápily odvětví baterií za posledních 30 let. XNRGI lithiová kovová anoda má desetkrát větší hustotu energie než standardní lithiová iontová anoda. V kombinaci s 3D póry XNRGI, které 70krát zvětšují aktivní povrch baterie, výrazně zvyšuje výkon. Současně 3D póry XNRGI vytvářejí chladnou a bezpečnou architekturu pro jakoukoli chemii baterií, což v podstatě eliminuje obavy z přehřátí a požáru, které trápily ostatní lithium-iontové baterie. Konstrukce baterie XNRGI je chemicky agnostická v tom, že neomezuje použití téměř jakéhokoli katodového materiálu, včetně nejběžnějších katodových materiálů LCO, NMC, NCA nebo LFP. Hlavní výhody této metody jsou: Vysoká hustota energie - lithiová kovová baterie s (> 1600 Wh / L) 400 Wh / kg a lithiová kov-vzduch s (4400 Wh / L) 680 Wh / kg, s vysokými proudy, které umožňují rychlé nabíjení a vybíjení, dlouhou životnost založenou na eliminaci tvorby lithiových dendritů, výrazně zlepšenou bezpečnost a levnou sériovou výrobu. 3D architektura XNRGI poskytuje bezpečné prostředí pro chemikálie, které budou použity ve velkém množství pro budoucí inovace s vysokou hustotou energie a které lze bezpečně skladovat.
Produktový plán výkonu / ceny
Společnost XNRGI vyrobila pracovní vzorky 1000 (miliarda mikrobaterií 10) pro širokou škálu zákazníků a prokázala, že je schopna vyrábět baterie bez ohledu na aplikaci nebo měřítko za cenu nižší než 150 USD / kWh.
Technologické výhody:
XNRGI věří, že jejich křemíková architektura nabízí několik výhod, pokud jde o výkon, náklady, vyrobitelnost a rozšiřitelnost technologie, včetně optimalizace balení, bezpečnosti, výkonu a hustoty energie. Aplikace pro řadu různých velikostí od mikro baterií až po velké baterie (pro instalaci do elektrických vozidel a do úložiště supravodivých magnetických energií (SMES)). XNRGI také nabízí možnost provádět vylepšení baterie každých 18 až 24 měsíců; Na rozdíl od konvenčních architektur baterií je možné neustálé zlepšování.
XNRGI je JEN flexibilní platforma architektury, která umožňuje vysoce výkonnou a levnou hromadnou výrobu baterií, která umožňuje hromadné nasazení elektrických vozidel a obnovitelné energie.
Vlastní baterie PowerChip ™ od společnosti XNRGI
Kromě portfolia IP společnosti XNRGI s 15 udělenými patenty, 13 přihláškami a 6 patentovými přihláškami má technologie XNRGI PowerChip ™ řadu jedinečných jedinečných funkcí, které ji odlišují od všech ostatních technologií baterií:
Soutěž XNRGI
XNRGI pokrývá všech pět hlavních funkcí:
- hustota energie
- Sicherheit
- nákladově efektivní, kapitálově efektivní výroba
- flexibilní technologická platforma (neomezené aplikace)
- krátká dodací lhůta pro výrobu k získání nového, sériově vyráběného dodavatele (obvykle 3-6 měsíců).
Naopak, konkurenti se obvykle setkávají pouze s jednou nebo dvěma z pěti hlavních oblastí výkonu baterie (hustota energie a / nebo bezpečnost). Jsou zatíženy vysokými investičními náklady spojenými s dlouhými dodacími lhůtami pro výrobu a jsou omezeny na jednu katodu, a tedy na jeden typ aplikace.
Výhody škálovatelné a optimalizovatelné tržní aplikace XNRGI
Výhody škálovatelné a optimalizovatelné aplikace XNRGI v rámci programu Early Adopter Program (EAP) byly poskytnuty více než 600 Work Samples (8 miliard mikrobatérií) pro širokou škálu zákazníků. Nyní společnost hledá velkoobjemové startovní partnery, kteří by využívali jedinečné úložné aplikace nové technologie.
Programy včasného osvojení prokázaly účinnost technologií XNRGI v několika oblastech, včetně:
- Úložné síťové úložiště pro přerušovanou energii z obnovitelných zdrojů, jako je sluneční / větrná energie a záložní energie
- Elektrická vozidla s hustotou výkonu 3-6 a lehčí redukcí hmotnosti 2-3 při výrazně nižších nákladech.
- Spotřební elektronika: Nejvyšší watthodiny na litr při 1600 Wh / l pro dlouhodobý výkon.
- Internet věcí s vysokým výkonem ve velikosti mikrometrů a výhodami pomalého vybíjení.
Shrnutí
Globální trh baterií, který je poháněn mobilitou a síťovým ukládáním, poroste v příštích několika letech ročně o více než 40%.
XNRGI má jedinečnou pozici pro řešení problémů v oblasti výkonu, nákladů, bezpečnosti, výroby mimo provoz a krátkých dodacích lhůt do výroby. Architektura slouží jako inovační platforma, která umožní vývojovou cestu k rozvoji baterie v následujících letech.
XNRGI má významné pokroky a programy včasného osvojování s největšími světovými výrobci výpočetní techniky, mřížky, spotřební elektroniky a produktů IoT a je rovněž v dobré pozici k dosažení rychlého, ziskového růstu a celosvětové poptávky po skladování elektrické energie pokrytí.
Zdroj: Text a obrázky Překlad XNRGI: Ústav pro vzácné zeminy a kovy - červenec 2019
