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ワシントン大学、バッテリーイノベーションに特化した研究室スペースの計画を発表

ワシントン大学、バッテリーイノベーションに特化した研究室スペースの計画を発表

リサ・スティフラー

ワシントン・クリーン・エネルギー・テストベッドに建設中のパウチセル電池施設に計画されているドライルームのレンダリング図。このスペースには、電極スラリーの混合、電極のコーティング、そして電池の組み立てを行うための設備が設置される予定。(Chernoff Thompson Architectsによるイラスト)

世界中の起業家や学者たちは、イノベーションによってバッテリーのパワーと性能をどこまで向上させることができるかを探ろうとしている。

2017年以来、ワシントン大学のワシントン・クリーンエネルギー・テストベッドは、スタートアップ企業や大学の教職員、学生に、その取り組みを支援するためのスペース、ツール、そして専門知識を提供してきました。本日、同施設のリーダーたちは、研究者がカスタムメイドのパウチセルバッテリーに新技術を組み込むことでその技術を検証できる、オープンアクセスラボの計画を発表しました。

「バッテリーは、すべての部品が連携して機能するように高度に設計された化学システムです」と、テストベッドを含むワシントン大学クリーンエネルギー研究所の創設所長、ダン・シュワルツ氏は述べた。「そして、米国はこうしたエンジニアリングへの投資が本当に不足しています。」

ここに課題があります。研究者は、アノードの化学反応など、バッテリーシステムの一つの構成要素の最適化に取り組むことがよくあります。しかし、その解決策のメリットを証明するには、残りの構成要素との組み合わせでどのように機能するかを実証する必要があります。

新しいラボは、エンジニアリング インフラストラクチャに欠けている部分を補うことになります。

この施設には、乾燥室と、電極スラリーの製造、電極のコーティング、そして電池部品の積層を行うための設備が備えられます。電池は、ポップタルトのパッケージに似た、プラスチックで裏打ちされたアルミ製のパウチに詰められて製造されます。

パウチセルバッテリーは実験用途に有用であるだけでなく、電気自動車や家電製品といった商業用途にも利用可能です。シュワルツ氏によると、大型トラック輸送や航空業界からのパウチセルバッテリーの需要は高まっているとのことです。

「あらゆるユースケースに最適化された設計を柔軟に構築できます」と彼は述べた。「しかも、テスト可能な規模で実現できます。」

ワシントン・クリーンエネルギー・テストベッド拡張計画のフロアプラン。(Chernoff Thompson Architectsによる設計図)

1,600平方フィート(約160平方メートル)の新たな研究室拡張は、ワシントン大学シアトルキャンパスのすぐ東に位置する現在の15,000平方フィート(約1450平方メートル)のテストベッド施設内の一部の保管スペースを再利用するものであり、来夏にオープン予定です。

このプロジェクトの費用は750万ドルです。この資金は、クリーンエネルギーへの移行を支援する州の「気候コミットメント法」から拠出されますが、来月「イニシアチブ2117」が可決されれば廃止される可能性があります。

シュワルツ氏によると、業界はこれらの新たな資源を渇望しているという。過去7年間で、150社のクリーンテクノロジー企業がこれらのテストベッドを利用して、バッテリー、太陽光発電、電力網などの技術開発に取り組んできた。バッテリー関連の実績を持つ企業には、ワシントン州に拠点を置くGroup14 TechnologiesとEcellixの2社があり、両社はバッテリーの負極材でグラファイトに代わるシリコンカーボン材料を開発した。

「テストベッドにおけるこれらの新しいプロトタイピング能力は、米国のバッテリー革新インフラの重要なニーズを満たすものです」と、グループ14のCEO兼共同創設者であるリック・ルッベ氏は声明で述べた。

Group14は投資家から6億5000万ドル以上を調達し、ワシントン州東部にシリコン陽極材料の世界最大となる可能性のある製造施設を建設している。

バッテリー事業の拡大に伴い、熟練労働者の需要も高まっています。ワシントン大学は1月にバッテリーエンジニアリングの大学院修了証書プログラムを開始します。このプログラムにはテストベッドでのワークショップが含まれ、ワシントン州内の2年制大学の学生に提供されます。

数年後、クリーンエネルギーテストベッド全体が「ブライトワーク」と呼ばれる新しい建物に移転します。これは、ワシントン大学が推進する「ポーテージ・ベイ・クロッシング」と呼ばれる大規模なプロジェクトの一部となります。建設は今年中に開始され、完成まで約2年かかる予定でしたが、開発業者はまだ着工していません。

シュワルツ氏によると、彼らの研究室は梱包して移動できるように設計されているという。そして、より高品質なバッテリーへの需要が高まるにつれ、パウチセル研究室は新しい建物の完成を待つことができなくなった。

「これはゆっくり進むことのできない分野だ」とシュワルツ氏は語った。