Présenté par BULLS ET OURS
Quartier Murray
Critical Resources a fait appel aux gros frappeurs en lançant un projet de recherche en collaboration avec l’agence scientifique nationale australienne, le CSIRO, pour aider à optimiser et à développer sa nouvelle technologie de fabrication de batteries par dépôt supersonique sec (DSD).
Le projet, cofinancé par le programme Kick-Start du CSIRO, verra l’agence scientifique appliquer sa puissante capacité de modélisation de « jumeau numérique » – essentiellement une réplique virtuelle basée sur ordinateur – pour aider à réduire les risques et à affiner le processus unique de production de batteries de l’entreprise. Cette décision judicieuse pourrait potentiellement aider l’entreprise à passer du laboratoire au déchiffrement du code d’une fabrication rentable et à haut rendement à grande échelle.
Alors que la course à une meilleure chimie des batteries fait souvent la une des journaux, le véritable goulot d’étranglement pour l’énergie de nouvelle génération se trouve souvent dans les usines. L’industrie se concentre désormais fermement sur le passage de nouvelles technologies à la production pilote, ce qui rend les travaux d’optimisation et de mise à l’échelle des processus particulièrement opportuns.
Le procédé DSD de Critical, développé aux États-Unis avec la South Dakota School of Mines & Technology, vise à résoudre un problème fondamental dans la fabrication de batteries. Les méthodes conventionnelles reposent sur un processus de « suspension humide » dans lequel les matières actives sont mélangées avec un liant polymère et un solvant toxique, enduites sur une feuille puis cuites dans des fours à forte consommation d’énergie.
Le processus DSD jette le playbook, supprimant complètement le solvant, le liant et l’étuve de séchage. Au lieu de cela, les matériaux cathodiques et électrolytiques sont accélérés à des vitesses supersoniques et déposés à sec en une seule étape. L’entreprise affirme que cela ouvre une voie de fabrication plus propre et potentiellement moins chère.
« Kick-Start est délibérément notre premier projet avec le CSIRO – notre intention est que ce ne soit pas le dernier. »
Tim Wither, directeur général des ressources critiques
La science derrière le processus a été validée, avec un article indépendant évalué par des pairs en juillet confirmant la formation d’une cathode déposée à sec. Les premiers essais non optimisés ont produit une pile bouton qui a conservé environ 85 % de sa capacité sur 500 cycles, avec une efficacité coulombienne (le pourcentage de charge initiale déchargée) supérieure à 99,5 %, démontrant une forte durabilité.
Désormais, le défi consiste à passer d’un processus de travail à un processus de fabrication. C’est là qu’intervient le CSIRO.
Les chercheurs de l’usine de fabrication avancée Lab22 du CSIRO à Melbourne construiront un modèle virtuel tridimensionnel de la buse de pulvérisation DSD et de l’environnement de dépôt. Le jumeau numérique de l’agence de recherche permettra ensuite à l’équipe de tout simuler, depuis les flux de gaz et les trajectoires des particules jusqu’à l’emplacement des ondes de choc, aidant ainsi à identifier les conditions à l’origine des défauts et à tester les améliorations potentielles des processus avant de les mettre en pratique.
Le directeur général de Critical Resources, Tim Wither, a déclaré : « L’industrie des batteries ne manque pas de produits chimiques prometteurs. Ce qui lui manque, c’est une chimie qui peut être fabriquée à moindre coût, à grande échelle et de manière reproductible – et c’est, plus que la performance des matériaux, ce qui retient l’architecture des batteries à semi-conducteurs. Avec South Dakota Mines et maintenant le CSIRO, nous trouvons des solutions des deux côtés : les matériaux et la fabrication. «
Le budget total du projet est de 100 000 $, le CSIRO contribuant jusqu’à 50 000 $ et Critical finançant le reste. Dans le cadre de cet accord, l’entreprise détiendra la propriété intellectuelle générée à partir des résultats de simulation, de l’analyse et du rapport final du projet.
Cette nouvelle collaboration vise à renforcer la position de l’entreprise en matière de propriété intellectuelle et à fournir la substance technique d’un package de fabrication pouvant faire l’objet d’une licence. Cela est conforme à la stratégie de Critical visant à commercialiser la technologie par le biais de partenariats plutôt que de construire sa propre capacité de fabrication de cellules.
Les travaux du CSIRO se dérouleront parallèlement au programme d’évaluation existant de la société aux États-Unis, qui mène des tests de cellules en poche plein format et intègre ses électrolytes à l’état solide.
Alors que l’évaluation avancée des batteries se poursuit en laboratoire, Critical affirme rester concentré sur un portefeuille diversifié de métaux critiques, y compris le projet phare de lithium de Mavis Lake, en Ontario, au Canada, qui héberge une ressource de huit millions de tonnes titrant 1,07 % d’oxyde de lithium. De plus, la société détient le projet de métaux de base Halls Peak en Nouvelle-Galles du Sud et un portefeuille d’exploration aurifère en développement en Nouvelle-Zélande.
Les données scientifiques fondamentales ayant déjà été évaluées par des pairs et publiées, Critical s’attaque désormais aux détails de la fabricabilité. En utilisant la modélisation sophistiquée du CSIRO pour écrire le manuel d’ingénierie de sa technologie DSD, la société semble construire un package riche en données qu’un futur partenaire de licence pourrait utiliser et utiliser.
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