راه‌اندازی خط تولید پایلوت آند‌های سیلیکونی متشکل از نانوسیم

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، یک استارت‌آپ اسپانیایی به نام فلوتک (Floatech) تصمیم به راه‌اندازی خط تولید پایلوت آند‌های سیلیکونی مبتنی بر نانوسیم برای باتری‌های لیتیوم-یونی دارد. این استارت‌آپ با توسعه فناوری منحصربه‌فرد و رقابتی خود، هزینه‌های تولید را کاهش داده، انتشار دی‌اکسیدکربن را به حداقل رسانده و تولید آند‌هایی با عملکرد بالا را ممکن نموده است.

در حال حاضر، گرافیت به‌عنوان متداول‌ترین ماده برای استفاده در آند‌ها است و این در حالی است که ظرفیت ذخیره‌سازی سیلیکون ده برابر گرافیت است. با این حال، جایگزینی مستقیم گرافیت با سیلیکون، به دلیل اثرات انبساط حجمی سیلیکون در طول چرخه‌های شارژ و دشارژ، یک چالش تکنولوژیکی جدی است. برای حفظ این ظرفیت بالا، سیلیکون باید در انداز‌ه‌های کمتر از ۲۰۰ نانومتری بوده تا از کندوپاش (اسپاترینگ) پس از واکنش‌های تبدیل الکتروشیمیایی که در طول ذخیره‌سازی/آزادسازی لیتیوم رخ می‌دهد، جلوگیری شود.

آند‌های سیلیکونی برای نسل بعدی باتری‌های لیتیوم یونی (LIB) که انرژی مورد نیاز خودرو‌های الکتریکی آینده را تأمین می‌کنند، حیاتی خواهند بود. ارزش بازار بین‌المللی این آند‌ها بیش از ۳۶ میلیارد یورو برآورد شده و پیش‌بینی‌ها حکایت از آن دارد که این بازار رشد سالانه ۱۸ درصدی را در طی سال‌های ۲۰۲۲ تا ۲۰۳۲ میلادی تجربه نماید. در همین راستا، فلوتک که تصمیم به توسعه و تجاری‌سازی فناوری پتنت شده خود دارد، در گام نخست برای تحقق دستیابی به مقیاس‌های صنعتی، در صدد راه‌اندازی خط تولید پایلوت برای آند‌های سیلیکونی خود می‌باشد.

فلوتک یک استارت‌آپ زایشی از مؤسسه مواد «IMDEA» در مادرید بوده که دو سال پیش راه‌اندازی شده است. فناوری اصلی این استارت‌آپ، در یک پروژه تحقیقاتی که توسط شورای تحقیقات اروپا تعریف شده و از طریق برنامه‌های معتبری مانند «ERC Starting Grant» و «ERC Proof of Concept» تأمین مالی گردیده، توسعه یافته است. در حال حاضر، تولید آند‌های فلوتک و نانوسیم‌های سیلیکونی مورد نیاز برای آن‌ها، تحت برنامه شتابدهی این مؤسسه در حال انجام می‌باشد. با این وجود، از آنجا که این استارت‌آپ تجاری‌سازی الکترود‌های خود را برای مشتریان مختلف در اروپا و ایالات متحده مد نظر دارد، در نتیجه تصمیم به راه‌اندازی اولین کارخانه تولید پایلوت آند‌های سیلیکونی در سال جاری دارد.

با توجه به جذابیت فراوان فناوری توسعه یافته توسط فلوتک، در حال حاضر این استارت‌آپ علاقه سرمایه‌گذارانی را به خود جلب نموده که به دنبال ایجاد یک سرمایه‌گذاری مشترک با تمرکز بر تولید آند‌های سیلیکونی در مقیاس صنعتی و راه‌اندازی کارخانه‌های تولیدی برای تأمین آن‌ها می‌باشند. در گام نخست، استراتژی تجاری این سرمایه‌گذاری مشترک برای سال‌های ۲۰۲۴ تا ۲۰۲۶ میلادی، بر بازار‌های نوظهوری مانند «EVTOL»‌ها (وسایل نقلیه الکتریکی با قابلیت برخاست و فرود عمودی) که بیشتر به عنوان تاکسی‌های پرنده شناخته می‌شوند و همچنین پهپاد‌ها خواهد بود. در مرحله بعدی، تمرکز بر روی راه‌اندازی یک کارخانه با ظرفیت تولید برای خودرو‌های الکتریکی نیز در دستور کار قرار می‌گیرد.

گفتنی است که به منظور سرعت بخشیدن به روند صنعتی شدن محصول این شرکت و به رسمیت شناختن پتانسیل قوی آن، اخیراً مرکز توسعه فناوری و نوآوری (CDTI)، از طریق برنامه «NEOTEC ۲۰۲۲»، کمک مالی خاصی را در اختیار فلوتک قرار داده است.

فلوتک فرآیندی برای تولید نانوسیلیکون توسعه داده که به آن اجازه می‌دهد مستقیماً به خط تولید «LIB» وارد شود. این شرکت معتقد است که این فرآیند در حال حاضر مقیاس‌پذیرترین فرآیند موجود می‌باشد. از آنجاکه فرآیند تجاری و رقابتی فلوتک برای ساخت آند‌های سیلیکونی نانوساختار، از فرآیند‌های اختلاط، حلال‌ها یا پلیمر‌ها استفاده نمی‌کند، در نتیجه هزینه‌های تولید کاهش یافته و علاوه بر آن، انتشار دی‌اکسیدکربن نیز کاهش می‌یابد. علاوه بر این، این روش مقیاس‌پذیری در تولید و پایداری را با هم ترکیب نموده و منجر به تولید «LIB»‌هایی با عملکرد بالا می‌شود.