Critical Resources（ASX: CRR）は、オーストラリアの国家科学機関であるCSIROと共同で進める研究プロジェクトを支援する共同資金を獲得し、Dry Supersonic Deposition（DSD）バッテリー技術のスケールアップを進める。

DSDは、溶媒やポリマーバインダーを使用せずに、機械的に強固で電気化学的に活性なリン酸鉄リチウム（LFP）カソードを製造できる。このプロジェクトは、CRRのライセンス可能なバッテリー製造知的財産の中核にあるDSD製造プロセスの最適化とスケーリングを目的としている。

従来のリチウムイオン電池生産では、カソードは活物質、溶媒、ポリマーバインダーのスラリーを金属箔に塗布し、その後電極を乾燥させ、溶媒を回収して製造される。これらの工程は、セル工場において最もエネルギー集約的かつ設備投資負担の大きい部門の一部を占める。乾式で溶媒を使わないコーティング手法は、コスト、エネルギー使用量、工場の複雑さを削減できる可能性があるとして、業界で活発に研究されている。ただし、それらの工程が大規模でも再現性高く運用できることが前提となる。

CSIROは、そのDigital Twin機能を用いて当該プロセスを最適化し、リスクを低減したうえで、さらなる最適化、開発、そして成功した場合にはスケールアップに向けた技術的提言を行う。デジタルツインとは、物理プロセスの仮想的な複製であり、実地試験に資本を投じる前に、変数や故障モードをシミュレーションで検証できる。

このプロジェクトでは、CSIROのモデリング能力を用いて、CRRがバッテリーのカソードおよび電解質製造向けに開発している超音速堆積プロセスを可視化、分析、最適化する。シミュレーションは、DSDプロセスの複数のプロセス変数を含む、同社独自のプロセスパラメータから生成される。

固体電池設計は、従来型セルで使われる液体電解質を固体導電材料に置き換えることで、安全性とエネルギー密度の向上を目指すもので、業界で最も注目される分野の一つであり続けている。

「バッテリー業界には有望な化学系が不足しているわけではありません。不足しているのは、コスト、規模、再現性をもって製造できる化学系です。そして、材料性能以上に、そこが固体電池アーキテクチャの足かせになっています」とManaging DirectorのTim Wither氏は述べた。

「South Dakota Mines、そして今回のCSIROとともに、私たちは材料面と製造面の両方で解決策を見つけています。

「現時点での当社の焦点は、プロセス知識、つまり特許の位置づけ、データ、そして潜在的なセルメーカーが運用するために必要なエンジニアリング上の理解を構築することです。

「査読によってDSDが機能することは確認されています。次に必要なのは、運用可能な範囲がどこにあるのか、何が欠陥を引き起こすのか、そしてプロセスが大規模化したときにどう振る舞うのかを知ることです。CSIROのデジタルツイン機能は、試行錯誤に時間と資金を費やすのではなく、モデリングによってそれらの疑問に答え、DSDプロセスに世界水準の専門知識と設備をもたらします。」

このプロジェクトの下で、CSIROは以下の4分野で作業を行う。

• デジタルツインの構築と可視化: スプレーノズル組立体と堆積環境の3次元仮想モデルを構築し、ガス流動挙動、粒子軌跡、粒子速度、温度分布、および超音速衝撃波の位置をシミュレーションする。
• 粉末および粒度分布の評価: CRRの粒度分布データをデジタルツインの枠組みに統合し、粒径範囲全体にわたる粒子速度を分析、衝突条件を可視化、堆積効率を推定し、粒径依存の結合挙動を評価する。
• 高度解析と欠陥メカニズムの検討: 欠陥形成、亀裂、または粒子間結合不良に寄与する条件を特定し、想定シミュレーションを実行して潜在的なプロセス改善を評価する。
• 提言と報告: 今後の最適化、実験的検証、スケールアップに向けた技術的提言を、包括的な最終報告書とともに提出する。

このプログラムは最終作業項目に集約される設計であり、その提言と包括的な最終報告書が、その後の実験的検証、そして成功した場合にはDSDプロセスのスケールアップに向けた動きの枠組みとなる。

CRR株は0.6セントで横ばい、同社の時価総額は1,916万豪ドルだった。

本記事の内容は情報提供のみを目的としており、投資助言として扱うべきではない。読者は各自で調査を行うことが推奨される。