Batterietechnologie der Blackstone Resources

 

Blackstone Resources hat erhebliche Investitionen in die Erforschung und Entwicklung der nächsten Generation der Batterietechnologie getätigt. Zu Beginn des Jahres 2019 verpflichtete sich das Unternehmen zur Entwicklung einer Reihe neuer Batterietechnologien, die die heutige Batterietechnologiebranche verändern wird.

Um diesem Bedarf gerecht zu werden, gründete Blackstone ein Unternehmen, die Blackstone Technology GmbH in Sachsen, Deutschland. Dieses Unternehmen hat den alleinigen Zweck, das Know-how von Blackstone auf dem Gebiet der Batterieherstellung weiterzuentwickeln.

Die strategische Lage des Unternehmens in Sachsen bietet Zugang zu einer ausgeprägten Forschungslandschaft, zu High-Tech-Maschinenbaufirmen und vielen strategischen Kunden wie z.B. der Automobilindustrie.

Die Zukunft sieht zunehmend elektrisch aus

In Zukunft werden wir mehr und mehr Elektrofahrzeuge fahren, Akkus zu Hause speichern, tragbare Technologie verwenden und immer leistungsfähigere Smartphones mitführen. Dies ist ein Trend, der das digitale Zeitalter widerspiegelt, in das wir jetzt eintreten.

Diese Technologien erfordern jedoch auch grosse Mengen von Batteriematerialien und eine viel bessere Batterietechnologie. Wir glauben, dass Blackstone Resources hier einen Mehrwert schafft, weshalb es als erstes "vertically integrated" Unternehmen für Batterien betrachtet werden kann.

Der Markt für Lithium-Ionen-Batterien wächst bereits in rasantem Tempo. Er wird stark von den technologischen Veränderungen beeinflusst, die wir in den letzten Jahren erlebt haben.

Blackstones erste Batterie-Produktionsanlagen

Im November 2020 eröffnete Blackstone Research seine ersten Produktionsanlagen, in denen die nächste Generation von Batterien für industrielle Anwendungen sowie Elektrofahrzeuge in Massenproduktion hergestellt werden.

Die Eröffnung dieser Produktionsanlagen stellt einen wichtigen Meilenstein für das Unternehmen dar und bringt es der Verwirklichung seiner Vision näher. Die erste Skalierungsstufe der installierten Systeme wird eine Produktionskapazität von 0,5 GWh pro Jahr bieten. Aber das ist erst der Anfang. Die Fläche für eine Erweiterung innerhalb dieser Anlagen steht Blackstone bereits zur Nutzung zur Verfügung.

Blackstones eigene Batterie-Technologie

Es gibt eine Reihe von Technologien die Blackstone erforscht und entwickelt hat und von denen erwartet wird, dass sie in Zukunft enorme Veränderungen verursachen werden.

Die vielversprechendsten Technologien die das Unternehmen derzeit entwickelt, sind die firmeneigenen 3D-Drucktechniken zu Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien, bei denen gedruckte Batterieelektroden und die Festkörperbatterietechnologie zum Einsatz kommen.

3D-gedruckte Batterien

Hierbei handelt es sich um eine einzigartige und patentierte Technologie, die sowohl zur Herstellung von Flüssig-Elektrolyt-Batterien als auch von Festkörperbatterien verwendet werden kann. Die Technologie bietet das Potenzial, die Energiedichte zu verdoppeln und die Herstellungskosten gegenüber der derzeitigen Lithium-Ionen-Batterietechnologie zu halbieren.

Eine automatisierte Batterieherstellung mit 3D-Druck könnte ausserdem bis zu 70% der herkömmlichen Investitionskosten einsparen. Sie könnte auch die Betriebskosten im Vergleich zur derzeitigen Produktionstechnologie um 30% senken. Darüber hinaus erhöht die Flexibilität eines 3D-Drucksystems die Herstellungseffizienz erheblich.

Diese Fortschritte würden einige der Schwächen beheben, unter denen die derzeitige hochmoderne Batteriezellenproduktion leidet:

  1. Nicht flexibel genug sein, um das Komponentendesign zu unterstützen, das mit dem Produktdesign übereinstimmen muss.
  2. Es bleibt zu teuer (Ziel: < 80USD/kWh).
  3. Sie ist nicht anwendbar auf zukünftige Konstruktionen, wie z.B. einer reinen Festkörperbatterie.
  4. Die angebotene Energiedichte bleibt zu gering (Ziel: 600 Meilen und > 300Wh/kg).
  5. Die Versorgung mit Rohstoffen bleibt unsicher.
  6. Der Co2-Fussabdruck ist zu hoch

Blackstone geht diese Schwächen an:

  1. Verwendung einer bewährten und patentierten 3D-Drucktechnologie, die bei der Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien angewendet wird und ein Höchstmass an Flexibilität in der Produktion bietet.
  2. Mit seiner Technologie eine CAPEX-Einsparung von 30 % und eine OPEX-Einsparung von 10 % erzielen, während mit der Festkörpertechnologie eine CAPEX-Einsparung von 70 % und eine OPEX-Einsparung von 30 % erzielt wird.
  3. Einsatz des weltweit ersten 3D-Druck-Produktionsverfahrens, mit dem Festkörperbatterien in Serienproduktion hergestellt werden können.
  4. Einsatz seiner Technologie zur Erhöhung der Energiedichte um 20 % bzw. um 100 % bei Einsatz der Festkörpertechnologie.
  5. Einsatz eigener Ressourcen zur Verkürzung der Versorgungskette und zur langfristigen Sicherung des Zugangs zu Batteriematerialien.
  6. Erzielung einer 25%igen Reduzierung des Energieverbrauchs, da der Trocknungsprozess um 50% reduziert wird, was die bedeutendsten Herstellungskosten für Batteriezellen darstellt - sie machen 45% bis 57% der Gesamtenergiekosten aus.

Darüber hinaus sehen wir weitere Vorteile durch den Einsatz unserer Technologie. Zum Beispiel:

  • Unsere Dickschicht-Technologie bietet 20 % mehr Energiedichte und einen geringeren Verbrauch an inaktivem Material.
  • Es gibt weniger Schwierigkeiten im Vergleich zur traditionellen Batterieherstellung.
  • Die Möglichkeit, Batterien in jeder Form mit einem einzigen 3D-System zu drucken (fast jede Geometrie ist möglich).
  • Die Möglichkeit, Additive dem Druckprozess beizufügen und die Fähigkeit, dünne Stromabnehmer oder eingebettete elektronische Komponenten in die Batterien zu drucken.
  • Eine automatische Produktion bei hohen Geschwindigkeiten ist ebenfalls möglich.

Solid-State-Batterien

Die Herstellung von Festkörperbatterien bietet das Potenzial für einen gewaltigen Quantensprung in der Energiedichte, der die Kosten der Batterietechnologie erheblich senken wird. Sie bietet auch die Möglichkeit, den Ladevorgang um etwa das Sechsfache zu beschleunigen. Diese Batterien sind auch sicherer, da sie die Verwendung entflammbarer, gefährlicher und toxischer Substanzen vermeiden, die typischerweise in Batterien mit flüssigem Elektrolyt zu finden sind.

Der Einsatz von Blackstones 3D-Druck mit Festkörpertechnologie wird auch eine starke Grundlage für die Massenproduktion von Blackstones Lithiumbatterien schaffen.

Dies ist unser letztendliches Ziel.

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