나에게 Bay Area 회사 Sakuu 는 업계에서 가장 흥미로운 회사 중 하나입니다. 지난 5월 에는 2021년 말까지 전고체 배터리 생산을 위한 3D 프린팅 시스템 을 출시 할 것이라고 발표했다 . 이어 이 기술과 관련된 3건 이상의 특허를 획득했다는 소식이 전해졌다. 회사와 기술에 대해 자세히 알아보기 위해 Sakuu의 마케팅 및 비즈니스 개발 부사장인 David Pederson과 이야기를 나누었습니다.
Pederson은 회사가 리튬 이온 배터리의 세계에 무엇을 가져다주는지 뿐만 아니라 그 기술이 에너지 분야를 훨씬 뛰어넘는 응용 분야를 가지고 있다는 사실에 대해 저에게 일깨워주었습니다. Sakuu의 다중 재료 다중 방법(4M) 기술은 이론적으로 기존의 배터리보다 1/3의 무게와 절반 크기의 전고체 배터리를 대량 생산할 수 있습니다. 이는 단일 3D 인쇄 레이어에서 여러 프로세스를 결합하여 수행합니다. 그리고 배터리 생산을 넘어 공정을 여는 것은 바로 이 기능입니다.
Pederson은 회사의 영업 비밀을 공개할 수 없었지만 Sakuu의 기술은 바인더 분사를 사용하여 재료의 대량 증착을 수행한다고 설명할 수 있었습니다. 그런 다음 잉크젯과 결합하여 레이어 내에 금속을 증착할 수 있습니다. 이는 회사가 단일 빌드에서 여러 재료를 결합할 수 있음을 의미합니다.
이를 위해 Sakuu는 애플리케이션에 따라 모듈을 추가할 수 있도록 플랫폼을 모듈식으로 설계했습니다. 현재로서는 금속 분사와 세라믹 바인더 분사를 결합할 수 있지만 Pederson은 회사가 광중합 또는 다른 유형의 잉크젯을 위한 모듈을 구축해야 한다면 가능할 것이라고 말했습니다.
알파 시스템은 금속, 세라믹 및 폴리머로 3D 인쇄할 수 있습니다. 이 회사는 전략적 고객과 협력하여 해당 응용 프로그램에 필요한 "레시피"를 개발하고 있습니다. 그런 다음 필요한 재료 세트와 함께 서비스로 프린터에 라이선스를 부여합니다. Sakuu는 고객이 프로토타입에서 전체 생산까지 연결하는 데 도움이 되는 사내 서비스를 제공하는 동시에 시스템 자체를 판매할 계획입니다.
“누군가가 우리 플랫폼을 사용하여 제품을 만들고 싶어하는 경우, 우리는 당연히 그들이 플랫폼을 위한 재료 세트를 설계하고 프로토타이핑 작업을 구현하도록 도와준 다음 그들이 직접 만들고 싶다면 플랫폼을 제공할 것입니다. 또는 계약 제조업체 중 하나와 협력하여 당사 플랫폼을 사용하여 제품을 생산할 수 있습니다.”라고 Pederson이 말했습니다.
첫 번째 응용 프로그램은 배터리를 만들기 위해 세라믹 내에 인쇄된 전기 활성 금속을 보게 될 것입니다. 가장 큰 투자자 중 하나인 Musashi Seimitsu 를 위해 배터리를 생산하기 위해 어느 시점에 기술이 배치될 가능성이 높습니다. 자동차, 오토바이 및 ATV의 모터, 서스펜션 및 스티어링 부품을 제조하는 일본 상장 기업입니다.
“창업자들이 Sakuu를 설립하기 위해 자리에 앉았을 때, 그들은 40년 이상의 적층 제조, 금속 및 세라믹 작업 경험을 갖고 있었고, 금속 및 세라믹 3D 프린팅으로 극복할 수 있는 문제를 결정하기 위해 노력했습니다. 5~6년 전만 해도 업계의 성배 중 하나는 전고체 배터리였습니다. 지금까지 모든 사람들은 재료를 함께 라미네이팅하는 신중한 방식으로 고체 배터리를 만들기 위해 노력해 왔습니다. 에너지 밀도를 얻으려고 할 때 재료를 더 얇게 만들어야 하며 100미크론에서 20미크론으로 내려가는 세라믹에 대해 이야기하기 시작할 때 제조 측면에서 다루기가 매우 어려워집니다. 두께"라고 Pederson은 말했습니다. "그들의 아하 순간은, 액체를 포함하여 함께 라미네이팅되는 배터리 문제를 해결하는 대신 전해질, 금속 및 기타 재료를 인쇄하는 것이 가능할 수 있습니다. 우리의 접근 방식은 그 문제를 해결하는 것이지만 산업 규모와 다중 프로세스를 가져오는 방식으로 해결하여 다른 배터리인지 여부에 관계없이 활성 장치를 인쇄하는 문제를 해결할 수 있도록 하는 것입니다. 하지만 의미 있는 양으로 확장할 수도 있습니다."
나는 Sakuu가 자사 기술로 만든 배터리가 100% 재활용 가능하다고 주장한다는 사실에 특히 관심이 있습니다. 파리 기후 협정 목표 달성의 "재생 가능 에너지 자원 평가" 장에 따르면 재생 가능 기술 수요에 필요한 생산을 충족시키기에 충분한 리튬 또는 코발트가 없을 것입니다.
"재생 에너지 및 운송의 코발트에 대한 누적 수요는 모든 시나리오에서 현재 매장량을 초과하고 리튬의 경우 '잠재적 재활용 시나리오'를 제외한 모든 시나리오에서 누적 수요를 초과합니다."라고 저자는 씁니다.
리튬-황과 같은 대체 배터리 유형은 현재 전쟁과 인권 침해로 무르익은 공급망과 관련된 희귀 금속 코발트를 대체하는 것을 가능하게 할 수 있습니다. 그러나 저자들은 또한 "Li–S로의 전환은 리튬의 양이 더 많기 때문에 리튬에 대한 수요를 증가시킬 것입니다."라고 설명합니다. 이러한 이유로 그들은 배터리 공급을 개선하기 위해 배터리 재활용이 훨씬 더 중요해질 것이라고 주장합니다.
필요한 재활용 인프라는 아직 개발되지 않았지만 Sakuu가 원하는 대로 할 수 있다면 차세대 리튬 배터리를 재활용하는 능력에 중요한 역할을 할 수 있습니다. Pederson은 프로세스가 어떻게 작동하는지 설명했습니다.
“처음부터 금속과 세라믹이 개발된 방식으로 돌아가면 일반적으로 금속은 암석 내부에서 발견됩니다. 분해하고 금속을 추출하여 분리합니다. 이것이 오늘날 업계가 제품을 처음부터 얻기 위해 일하는 방식입니다. 앞으로도 다르지 않을 것입니다. 기본적으로 [배터리]를 부수고 사이클을 처음부터 다시 시작합니다.”
현재 이 회사는 여전히 기술을 발전시키고 있습니다. 아직 Nissan Leaf를 위한 완전한 자동차 배터리를 생산할 수는 없지만 로드맵은 대량 생산 수준에서 그 크기의 품목을 생산하도록 설계되었습니다. Sakku가 현재 고체 배터리를 3D프린팅 할 수 있는지 묻는 질문에 Pederson은 다음과 같이 말했습니다.
“내가 할 수 있는 최선의 방법은 플랫폼이 솔리드 스테이트 배터리를 인쇄할 수 있을 것이라고 대답하겠습니다. 우리는 과거에 배터리를 인쇄할 수 있었습니다. 우리는 현재 배터리를 인쇄하기 위해 시장에 있다는 사실을 광고하는 것이 아닙니다. 우리는 그것을 할 수 있는 플랫폼을 완성하는 데 집중하고 있습니다. 우리는 모든 배터리 화학 및 기타 모든 작업과 병행하여 작업하고 있습니다.”
내가 배터리에 집착할 수도 있지만 Pederson은 회사 이름을 Keracel에서 Sakuu로 변경한 데는 그럴만한 이유가 있다고 설명했습니다. 전자는 에너지 공간에서 이 기술의 적용을 강조했지만 4M 프로세스는 인쇄 배터리보다 훨씬 더 많은 일을 할 수 있습니다. 회사가 탐색 중이며 특허를 받은 내부 응용 프로그램 중 하나는 의료 산업을 위한 마이크로 반응기의 3D 프린팅입니다. Sakuu의 PoraLyte 소재를 사용하면 장치 내에 빈 공간을 생성할 수 있으므로 세라믹 부품 내에서 완전히 밀봉된 영역 내에 채널을 생성할 수 있습니다.
세라믹과 금속을 단일 빌드로 결합하면 단일 세포 분석 및 조직 공학과 같은 용도로 화학 반응이 일어나는 1mm 두께의 3D 인쇄 장치가 가능할 수 있습니다. Pederson은 이 기술이 반도체를 생산하기에 충분히 정밀한 기능 크기를 달성할 수는 없지만 전기를 전도하거나 내부 채널이 있는 더 큰 품목의 광범위한 배열에 유용할 수 있다고 설명했습니다.
응용 프로그램은 실제로 사용자가 꿈꾸는 것으로만 제한됩니다. Pederson이 버린 몇 가지 아이디어에는 센서, 안테나 또는 배터리를 스마트폰과 같은 장치의 구조적 요소에 통합하는 것이 포함되었습니다. 센서는 가스 감지기에서 온도계에 이르기까지 다양합니다. 그는 단기적으로는 금속과 세라믹을 4M 기술과 결합하여 안테나가 내장된 전고체 배터리가 가능하다고 생각하지만, 장기적으로는 배터리와 함께 폴리머를 추가로 인쇄하여 생산이 가능하다고 믿습니다. 거의 전체 장치의.
그러나 Sakuu 기술의 전체 범위를 실현하려면 먼저 제품을 시장에 출시해야 합니다. 고객은 2022년 초에 기계를 임대할 수 있을 것입니다. 머지않아 4M이 달성할 수 있는 것이 무엇인지 더 잘 이해하기 위해 회사에서 발표한 몇 가지 사례 연구를 보게 될 것입니다.
원본출처 : 3dprint.com
'3D프린터와 아두이노 > 3D프린터' 카테고리의 다른 글
| 우주에서 3D 인쇄 방사선 방지 조끼를 위한 Redwire 프로젝트 수상 (0) | 2021.07.31 |
|---|---|
| Essentium, Collider 및 하이브리드 DLP 3D 프린팅 기술 인수 (0) | 2021.07.30 |
| 새로운 UL 연구에 따르면 VOC 방출률이 FFF 3D 프린팅에 비해 SLA에서 더 높음 (0) | 2021.07.28 |
| Metron 3D, 투르 드 프랑스 및 올림픽을 위한 자전거 부품 인쇄 (0) | 2021.07.27 |
| 적층 제조 산업은 2020년에 두 자릿수로 확장되지 않았습니다. (0) | 2021.07.26 |