Critical Resources (ASX: CRR) hat eine Kofinanzierung zur Unterstützung eines gemeinsamen Forschungsprojekts mit der australischen nationalen Wissenschaftsorganisation CSIRO erhalten, das die Hochskalierung der Dry-Supersonic-Deposition-(DSD)-Batterietechnologie zum Ziel hat.

Das DSD-Verfahren kann mechanisch robuste und elektrochemisch aktive Lithium-Eisenphosphat-(LFP)-Kathoden ohne den Einsatz von Lösungsmitteln oder Polymerbindemitteln herstellen. Das Projekt zielt auf die Optimierung und Skalierung des DSD-Fertigungsprozesses ab, der im Zentrum des lizenzierbaren geistigen Eigentums von CRR im Bereich der Batteriefertigung steht.

Bei der herkömmlichen Produktion von Lithium-Ionen-Zellen werden Kathoden hergestellt, indem eine Aufschlämmung aus Aktivmaterial, Lösungsmittel und Polymerbindemittel auf Metallfolie beschichtet, die Elektrode anschließend getrocknet und das Lösungsmittel zurückgewonnen wird – Schritte, die zu den energie- und kapitalintensivsten Teilen einer Zellenfabrik zählen. Trockene, lösungsmittelfreie Beschichtungsverfahren sind ein aktives Feld der Industrieforschung, da Hersteller Produktionskosten, Energieverbrauch und Anlagenkomplexität senken möchten – vorausgesetzt, solche Prozesse lassen sich wiederholbar im großen Maßstab betreiben.

Die CSIRO wird ihre Digital-Twin-Kompetenz einsetzen, um diesen Prozess zu optimieren und zu entrisken sowie technische Empfehlungen für die weitere Optimierung, Entwicklung und – im Erfolgsfall – die Hochskalierung des Prozesses zu liefern. Ein digitaler Zwilling ist ein virtuelles Abbild eines physischen Prozesses, mit dem sich Variablen und Fehlerarten in der Simulation testen lassen, bevor Kapital in physische Versuche fließt.

Das Projekt wird die Modellierungskompetenz der CSIRO nutzen, um das Überschall-Abscheidungsverfahren, das CRR für die Herstellung von Batteriekathoden und Elektrolyten entwickelt, zu visualisieren, zu analysieren und zu optimieren. Die Simulationen werden aus den eigenen Prozessparametern des Unternehmens erzeugt, darunter mehrere Prozessvariablen des DSD-Verfahrens.

Festkörperbatterien – die den in konventionellen Zellen verwendeten flüssigen Elektrolyten durch festes leitfähiges Material ersetzen, um mehr Sicherheit und höhere Energiedichte zu erreichen – bleiben eines der aufmerksam beobachteten Zukunftsfelder der Branche.

„Der Batteriesektor hat keinen Mangel an vielversprechender Chemie. Was fehlt, ist Chemie, die sich kostengünstig, im großen Maßstab und wiederholbar fertigen lässt – und genau das, mehr noch als die Materialleistung, hält die Festkörper-Batteriearchitektur zurück“, sagte Managing Director Tim Wither.

„Mit der South Dakota Mines und nun der CSIRO finden wir auf beiden Seiten Lösungen: bei den Materialien und bei der Fertigung.

„In dieser Phase konzentrieren wir uns darauf, das Prozesswissen aufzubauen: die Patentsituation, die Daten und das technische Verständnis, das ein potenzieller Zellenhersteller für den Betrieb des Verfahrens benötigt.

„Die Begutachtung durch Fachleute hat bestätigt, dass DSD funktioniert. Als Nächstes geht es darum zu wissen, wo das Betriebsfenster liegt, was Defekte verursacht und wie sich der Prozess im großen Maßstab verhält. Die Digital-Twin-Kompetenz der CSIRO beantwortet diese Fragen durch Modellierung, statt Geld und Zeit in Versuch um Versuch zu investieren, und sie bringt erstklassige Expertise und Einrichtungen in den DSD-Prozess ein.“

Im Rahmen des Projekts wird die CSIRO Arbeiten in vier Bereichen durchführen:

• Aufbau und Visualisierung des digitalen Zwillings: Erstellung eines dreidimensionalen virtuellen Modells der Sprühdüsenbaugruppe und der Abscheidungsumgebung sowie Simulation des Gasströmungsverhaltens, der Partikelbahnen, der Partikelgeschwindigkeits- und Temperaturverteilungen sowie der Lage von Überschallschockwellen.
• Bewertung von Pulver und Partikelgrößenverteilung: Einbindung der Partikelgrößenverteilungsdaten von CRR in das Digital-Twin-Framework, Analyse der Partikelgeschwindigkeit über den gesamten Größenbereich, Visualisierung der Aufprallbedingungen, Schätzung der Abscheidungseffizienz und Bewertung des partikelgrößenabhängigen Bindungsverhaltens.
• Fortgeschrittene Analysen und Defektmechanismen: Identifizierung von Bedingungen, die zu Defektbildung, Rissbildung oder unzureichender Bindung zwischen Partikeln beitragen, sowie Durchführung hypothetischer Simulationen zur Bewertung potenzieller Prozessverbesserungen.
• Empfehlungen und Berichterstattung: Erarbeitung technischer Empfehlungen für künftige Optimierung, experimentelle Validierung und Hochskalierung sowie eines umfassenden Abschlussberichts.

Das Programm ist darauf ausgelegt, in diesem letzten Arbeitspaket zu gipfeln; dessen Empfehlungen und der umfassende Abschlussbericht werden den Rahmen für jeden weiteren Schritt hin zur experimentellen Validierung und – im Erfolgsfall – zur Hochskalierung des DSD-Prozesses bilden.

Die CRR-Aktie blieb unverändert bei 0,6 Cent; das Unternehmen hat eine Marktkapitalisierung von 19,16 Millionen Dollar.

Dieser Beitrag dient ausschließlich Informationszwecken und sollte nicht als Anlageberatung behandelt werden; Lesern wird empfohlen, eigene Recherchen durchzuführen.