Investigación Industrial





El banco de investigación cumple con la industria: La instalación de nuevas escalas de producción de materiales de batería.

El camino entre el descubrimiento y la comercialización de la tecnología puede ser tan traicionero que se ha dado en llamar “Valle de la Muerte.” No todos los productos logran sobrevivir a la prueba. Y las baterías no son una excepción. “Un material superior descubierto en la escala de banco, no necesariamente predice los resultados exitosos a escala industrial”, explica Greg Krumdick, ingeniero del Laboratorio Nacional de Argonne del Departamento de Energía de los EE.UU. (DOE). Esto plantea un problema para los científicos, como los que participan en la Iniciativa de Investigación en Energía de almacenamiento de Argonne, que busca desarrollar comercialmente materiales viables de pilas de investigación fundamental.

Señala Argonne de Ingeniería de Materiales Centro de Investigación (MERF) – usando su Estado de arte laboratorios y equipos, los investigadores de seguridad pueden determinar formas rápidas y económicas de producir grandes cantidades de materiales de baterías avanzadas para las pruebas comerciales.

El MERF se estableció porque el DOE reconoció la necesidad de una instalación que podría ayudar a acelerar la transferencia de materiales para baterías avanzadas desde el banco a la industria. Aunque los proyectos en curso en las instalaciones se centran en el desarrollo de baterías avanzadas para aplicaciones de almacenamiento de vehículos y red, el MERF puede apoyar la ampliación de proyectos para cualquier tipo de material.

“El objetivo es encontrar los métodos más eficientes, ágiles y rentables para la producción de materiales a escala industrial, y luego sintetizar los materiales para la validación industrial“.

Tanto se pierde en la traducción cuando una síntesis a escala de banco se trata a una escala mayor – factores tales como tiempo de reacción, transferencia de calor y la velocidad de mezclado puede cambiar de una manera no lineal.investigacion industrial

En el banco, los científicos sintetizan muestras pequeñas del orden de cientos de gramos. Aunque esto permite a los investigadores de forma rápida y eficiente encontrar las propiedades que se dirigen, a escala de banco procesos a menudo no funcionan a escala industrial – que es donde entra en juego la MERF. “Una vez que un material objetivo ha sido identificado, se puede escalar a cantidades de varios kilogramos en el MERF”, dijo Krumdick.

MERF es el único que tiene ocupación de calificación aprobada en Argonne H-labs para manejar las grandes cantidades de productos químicos peligrosos requeridos para ampliación experimental. El espacio cumple con rigurosos estándares establecidos por el Código Internacional de la Construcción y la Asociación Nacional de Protección contra Incendios. Características como la zanja pluviales, filtros de alta eficiencia de partículas del aire de ventilación, aparatos especializados, separaciones resistentes al fuego y una gran cantidad de aspersores equipar el espacio para manejar grandes volúmenes de productos químicos que pueden ser tóxicos o inflamables.

Espacio de 10.000 metros cuadrados, tiene capacidad para MERF de todo el proceso de ampliación, desde la investigación fundamental y el desarrollo de proceso, para la industria listo proceso de ampliación, a la post-producción de análisis de la intensificación de las muestras. Actualmente, la instalación contiene sobremesa de laboratorios experimentales, walk-in laboratorios experimentales, espacios de gran altura y un laboratorio de análisis especializado. Los investigadores comienzan su escala de investigación en el proceso de investigación y laboratorio de desarrollo. Con cinco de sobremesa de campanas de humo, el espacio está diseñado para manejar un volumen generoso de trabajo. Los investigadores pueden tener un número de diferentes configuraciones experimentales que operan simultáneamente para acelerar el proceso de desarrollo.

A raíz de la pequeña escala de experimentación, los investigadores llevan a cabo sus próximos pasos en la gran cabina de campanas en el proceso de ampliación del laboratorio. Estos laboratorios están dimensionados para contener hasta 100 litros de reactores diseñados para atender a un flujo de constante cambio de los experimentos. Gran parte del equipo es portátil, lo que permite a los investigadores a cambiar rápidamente complejas configuraciones experimentales.

Las bahías alto-anfitrión de la obra de mayor escala. Estos espacios de 32 metros de altura pueden albergar equipos de gran tamaño, tales como grandes reactores, columnas de destilación o secadores de pulverización. Cada una cuenta con un puente grúa de 5 toneladas para mover un aparato pesado. Contiguo a cada laboratorio es una sala de control que permite a los investigadores controlar sus experimentos.

También se encuentra dentro de la instalación un laboratorio completamente analítico que permite la evaluación inmediata de los materiales sintetizados orgánicos o inorgánicos. Los químicos analíticos pueden usar el laboratorio del estado de la técnica de instrumentos para determinar si la intensificación de las materiales tienen las mismas propiedades que sus muestras originales y generar un informe de aseguramiento de la calidad para acompañar las muestras enviadas a la industria para su evaluación. Acceso directo a estas herramientas acelera el proceso de ampliación, ya que los científicos no tienen que enviar las muestras fuera o ir a otro lugar para su análisis.

DOE en actuales proyectos financiados en el MERF está viendo como ampliar el electrolito de la batería y los materiales catódicos. Los investigadores de Argonne han ampliado con éxito muchos materiales y han dado numerosas muestras a industria para la evaluación, incluyendo la síntesis de varias lanzaderas redox que mantienen las baterías de litio por sobrecarga.

El MERF también es compatible con colaboraciones directas entre Argonne y la industria. La instalación cumple con las normas de Argonne para las prácticas comerciales y ambientales, que siguen las certificaciones de gestión de calidad y medio ambiente establecidas por la Organización Internacional de Normalización. Además, con el acceso a cada laboratorio controlado por control de la tarjeta llave, las empresas pueden tener la seguridad de que su información privada sigue siendo segura.

Acerca de Argonne

EL Laboratorio Nacional de Argonne busca soluciones a los acuciantes problemas nacionales en ciencia y tecnología. Primer laboratorio nacional de la nación, Argonne lleva a cabo investigación de vanguardia científica básica y aplicada en prácticamente todas las disciplinas científicas. Los investigadores de Argonne trabajan en estrecha colaboración con investigadores de cientos de empresas, universidades y agencias federales, estatales y municipales para ayudarles a resolver sus problemas específicos, liderazgo científico avance de Estados Unidos y preparar a la nación para un futuro mejor. Con los empleados de más de 60 naciones.

FUENTE:

LINK DE NOTICIA: http://www.anl.gov/articles/research-bench-meets-industry-new-facility-scales-production-battery-materials



Nadie a llegado a esta página por un buscador, todavía!
Comparte esta nota:
Notas Relacionadas:

Comentarios:

Loading Facebook Comments ...
Deja tu comentario
Tu Comentario