Klimaat & energie › Solid-state batterijen & energieopslag

VS steekt 50 miljoen dollar in Amerikaanse fabriek voor ultradunne lithiumfolie

· 2 min leestijd

Solid-state batterijen & energieopslag
Beeld: Interesting Engineering

Het Amerikaanse ministerie van Energie geeft 50 miljoen dollar aan Elevated Materials voor een nieuwe fabriek die ultradunne lithiumfolie moet gaan produceren. De fabriek van 100 miljoen dollar moet jaarlijks batterijmateriaal leveren voor een capaciteit van 3,5 gigawatt en de Amerikaanse afhankelijkheid van buitenlandse batterijgrondstoffen verminderen.

Elevated Materials, een bedrijf uit Santa Clara in Californië, bouwt met steun van de Amerikaanse overheid een nieuwe fabriek voor ultradunne lithiumfolie. Het ministerie van Energie kent het bedrijf 50 miljoen dollar toe, de helft van de geschatte bouwkosten van 100 miljoen dollar. Waar de fabriek komt te staan en wanneer de bouw start, heeft het bedrijf nog niet bekendgemaakt.

De nieuwe fabriek moet een productiecapaciteit krijgen van ongeveer 3,5 gigawatt per jaar. Dat cijfer geeft aan hoeveel batterijvermogen jaarlijks met het geproduceerde materiaal kan worden gebouwd. Het gaat om een flinke opschaling: Elevated Materials produceert zijn materiaal nu nog op kleinere schaal en wil met de investering doorgroeien naar productie op gigawattuurschaal.

Dunne lagen, grote impact

Het bedrijf maakt zijn lithiumfolie, die het zelf ELi noemt, met een eigen roll-to-roll vacuümdepositietechniek. Bij deze vorm van dunnefilmdepositie wordt lithiummetaal in een extreem dunne, gelijkmatige laag op een drager aangebracht. Dergelijke folies vormen de basis voor een nieuwe generatie lithium-metaalbatterijen, die in potentie meer energie kunnen opslaan en sneller kunnen opladen dan de gangbare lithium-ionbatterijen met een grafietanode.

Naast kant-en-klare lithiumfolie levert Elevated Materials ook zogeheten prelithiated materialen: elektrodemateriaal dat al vooraf van extra lithium is voorzien, waardoor batterijen na de eerste oplaadcycli minder capaciteit verliezen. Volgens het bedrijf is de vraag naar dit soort materialen het afgelopen jaar sterk gestegen. Het claimt in twaalf maanden tijd meer dan 250.000 meter folie te hebben geleverd aan ruim dertig klanten wereldwijd, actief in onder meer elektrische auto's, consumentenelektronica, defensie, luchtvaart en grootschalige energieopslag.

Onderdeel van breder Amerikaans batterijplan

De subsidie aan Elevated Materials maakt deel uit van een groter Amerikaans programma voor batterijmaterialen en -productie, waarbinnen zeven bedrijven samen 500 miljoen dollar aan federale steun krijgen. Het doel van het ministerie van Energie is om de productie van batterijen en de bijbehorende grondstoffen dichter bij huis te organiseren, zodat de VS minder afhankelijk wordt van buitenlandse leveranciers van kritieke mineralen zoals lithium.

Elevated Materials ontwikkelde zijn technologie oorspronkelijk in Californië, met steun van onderzoeksprogramma's van het ministerie van Energie. Het bedrijf werd afgesplitst van chipmachinefabrikant Applied Materials en valt nu onder de klimaatinvesteringstak van investeerder TPG. Met de nieuwe fabriek, die qua schaal richting een gigafabriek voor batterijmateriaal gaat, wil het bedrijf zijn positie verstevigen in een markt die door de groei van elektrisch vervoer en energieopslag alleen maar groter wordt.

Achtergrond & begrippen

Wat betekent dit voor de toekomst? Als ultradunne lithiumfolie op grote schaal betaalbaar te maken is, kunnen batterijen compacter worden en meer energie per kilo opslaan, wat elektrische auto's een groter bereik geeft en consumentenelektronica lichter maakt. Een eigen Amerikaanse productieketen voor dit soort materiaal maakt het land bovendien minder kwetsbaar voor verstoringen in de internationale toelevering van batterijgrondstoffen.

Lithium-metaalbatterij
Een type batterij dat puur lithiummetaal als anode gebruikt in plaats van grafiet, wat meer energie per gewicht mogelijk maakt.
Dunnefilmdepositie
Een techniek waarbij een extreem dun laagje materiaal, hier lithium, op een oppervlak wordt aangebracht.
Prelithiëring
Het vooraf toevoegen van extra lithium aan een batterij-elektrode, zodat de batterij minder snel capaciteit verliest tijdens gebruik.
Kritieke mineralen
Grondstoffen zoals lithium die essentieel zijn voor technologieën als batterijen, en waarvan de levering vaak afhankelijk is van een klein aantal landen.
Gigafabriek
Een fabriek die batterijen of batterijmateriaal produceert op een schaal van gigawattuurs per jaar, groot genoeg voor massaproductie.
Gigawatt (GW)
Een eenheid van vermogen gelijk aan een miljard watt, hier gebruikt om de jaarlijkse productiecapaciteit van de fabriek uit te drukken.

Bronnen

Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.

Meer over Solid-state batterijen & energieopslag