Argylium’s inzet tegen China’s greep op solid-state batterijen

Vorige week hebben het Belgische onderzoeks- en materiaalbedrijf Syensqo en het Franse energiebedrijf Axens de oprichting aangekondigd van een joint venture, Argylium, voor de ontwikkeling en industrialisering van geavanceerde materialen voor solid-state batterijen. Deze batterijen worden beschouwd als de technologie van de toekomst, gezien hun hogere energiedichtheid, bereik en veiligheid in vergelijking met conventionele lithium-ionbatterijen. In een domein dat wordt gedomineerd door China, wil Argylium het Europese batterij-ecosysteem versterken en de toekomst van mobiliteit in Europa transformeren.

“De oprichting van Argylium betekent een belangrijke stap voorwaarts om materialen voor solid-state batterijen marktrijp te maken. Door onze krachten te bundelen met Axens en IFPEN vergroten we de kansen om de pilotinnovaties van Syensqo succesvol op te schalen en bij te dragen aan de ambities van Europa op het gebied van elektrificatie en energieopslag”, aldus Thomas Canova, hoofd R&I bij Syensqo.

Wat zijn solid-state batterijen?

Solid-state batterijen (SSB's) betekenen een aanzienlijke sprong voorwaarts in de batterijtechnologie en bieden een oplossing voor veel beperkingen van conventionele lithium-ionbatterijen. In tegenstelling tot hun voorgangers, die gebruikmaken van vloeibare of gelpolymeerelektrolyten om ionen tussen de elektroden te geleiden, maken SSB's gebruik van een vaste elektrolyt. Deze ogenschijnlijk eenvoudige verandering heeft verstrekkende gevolgen voor de prestaties en veiligheid van batterijen.

Het gebruik van vaste elektrolyten maakt hogere energiedichtheden mogelijk, wat resulteert in een groter bereik voor elektrische voertuigen en langere bedrijfstijden voor andere apparaten. De specifieke energie voor dunne-film solid-state batterijen varieert van 300 tot 900 Wh/kg, terwijl bulkbatterijen 250 tot 500 Wh/kg bieden. Bovendien zijn vaste elektrolyten niet brandbaar, waardoor het risico op thermische runaway en brand, een belangrijk punt van zorg bij vloeistofgebaseerde lithium-ionbatterijen, aanzienlijk wordt verminderd. SSB's vertonen ook een grotere stabiliteit over een breder bereik van temperaturen en spanningen, waardoor ze geschikt zijn voor diverse toepassingen, van elektrische voertuigen (EV's) tot medische implantaten.

De missie van Argylium: industrialisering van vaste-stofelektrolyten

Het primaire doel van Argylium is het versnellen van de industrialisering van de volgende generatie sulfide vaste-stofelektrolyten voor volledig vaste-stofbatterijen (ASSB). Het bedrijf streeft ernaar om tegen 2030 een robuust Europees ecosysteem voor de commercialisering van vaste elektrolyten op te zetten. Deze ambitieuze doelstelling wordt ingegeven door het besef dat materiaalkunde vaak het knelpunt is in geavanceerde batterijtechnologie. Door zich te richten op op sulfide gebaseerde materialen, richt Argylium zich op een specifieke klasse van vaste elektrolyten die bekend staan om hun hoge ionische geleidbaarheid en hun potentieel om batterijen met een hoge energiedichtheid mogelijk te maken.

Deze materialen zijn cruciaal voor het behalen van de prestatiedoelstellingen die nodig zijn voor de massale acceptatie van elektrische voertuigen, waaronder energiedichtheden tot 500 Wh/kg, verbeterde thermische veiligheid en snellaadmogelijkheden. De aanpak van Argylium omvat niet alleen de ontwikkeling van deze geavanceerde materialen, maar ook de opschaling van de productie ervan om te voldoen aan de vraag van de snelgroeiende markt voor elektrische voertuigen en andere toepassingen voor energieopslag.

Een mix van expertise

Daartoe brengt Syensqo zijn expertise op het gebied van geavanceerde materialen en zijn succesvolle exploitatie van een proeflijn voor vaste-stofbatterijen in La Rochelle in. Axens Group draagt bij met zijn uitgebreide ervaring op het gebied van procesontwerp, industriële opschaling en de exploitatie van anorganische chemische fabrieken.

De betrokkenheid van IFP Énergies nouvelles (IFPEN), een Frans onderzoekscentrum, voegt diepgang toe aan de onderneming door expertise op het gebied van anorganische chemie en materiaalkunde te leveren. Deze combinatie van industriële en onderzoekscapaciteiten is bedoeld om de kloof tussen laboratoriuminnovatie en commerciële productie te overbruggen, zodat de vorderingen van Argylium worden vertaald in tastbare producten.

Om dit doel te bereiken, is Argylium van plan samen te werken met toonaangevende Europese onderzoeksinstellingen, autofabrikanten, producenten van geavanceerde batterijen en partners op het gebied van energietechnologie.

Toepassingen buiten EV's

Hoewel EV's een primaire focus zijn, biedt de solid-state batterijtechnologie van Argylium veelbelovende mogelijkheden voor een reeks andere toepassingen.

In de robotica-industrie kunnen ASSB's zorgen voor een grotere autonomie, meer mobiliteit en optimale veiligheid voor industriële, collaboratieve en humanoïde robots. Ook de lucht- en ruimtevaartsector kan profiteren van de technologie van Argylium, aangezien de intrinsieke veiligheid en het hoge vermogen van op sulfide gebaseerde ASSB's het gewicht van batterijen in vliegtuigen en drones aanzienlijk kunnen verminderen, waardoor de energie-efficiëntie en het bereik worden verbeterd.

Global race and European ambitions

The development and commercialisation of solid-state batteries is a global race, with companies and research institutions worldwide vying for leadership. China currently dominates the production of sulfur-based materials for ASSBs.

China accounts for 75% of the batteries currently available on the market. Companies like CATL and BYD retain large market shares and continue to innovate, developing breakthrough technologies in the SSB segment as well. With Argylium's emergence, Europe is seeking to gain a foothold in this technology. Argylium's success will be crucial to whether Europe can secure a leading position in next-generation battery technology.