GRESEM Innovation: повышение емкости литий-ионного аккумулятора

GRESEM Innovation: повышение емкости литий-ионного аккумулятора

×
Голосовать:
ID: 13295   2232 4.8 Инвестиционные проекты и стартапы в Украине

GRESEM Innovation: повышение емкости литий-ионного аккумулятора

  • Привлечение инвестиций в R&D проект по повышению емкости литий-ионного (Li-on) аккумулятора "GRESEM Innovation"
  • Отрасль: Инновации и высокие технологии
  • Вид деятельности: Научные исследования и разработки
  • Стадия проекта: Ранние стадии (Early Stage)
  • Требуемые инвестиции: 3 000 000 USD
  • Тип инвестиций: Участие в капитале
  • Предполагаемая доля инвестора: 20%

Цели и идеи проекта по исследованию и разработке

# 1. Увеличить емкость литий-ионного аккумулятора (ЛИА) на 20-30% путем создания электрода на основе кремния для замены графитовых электродов (теоретическая емкость кремния в 10-11 раз выше, чем графита).
- Удельная емкость литий-ионного аккумулятора на основе кремния будет выше на 30% по сравнению с графитовым электродом.
- Электроды на основе кремния производятся в процессах, не содержащих растворителей, что снижает отрицательное воздействие на окружающую среду.

# 2. Повысить коэффициент поглощения света в кремниевых пластинах солнечных элементов на 30-40% с помощью высокоскоростного ионно-плазменного травление взамен жидкостного  химического травления.
-    Единый технологический процесс, нет предварительной или последующей обработки.
-    Обработка пластин выполняется без потребления воды и отягчающего процесса рециркуляции.
-    Снижение негативного воздействия обработки пластин на окружающую среду.

Инструменты

- Плазменно-дуговой и геликонный источники плазменных потоков разработаны и запатентованы нами. Источники работают в специфической магнитной среде и используются для подготовки подложки и осаждения одно- или многослойных тонких (0,1+ мкм) пленок. Геликонный источник применяется в режимах осаждения и анизотропного травления.
- Расходными материалами являются обычные порошковые или металлургические сплавы и плазмообразующие и реактивные газы (Ar, N2, O2, H2, SiH4, SF6 и т.д.)
- Пленки осаждаются потоком плазмы из расходуемого катода плазменно-дугового источника в РVD процессах и в потоке плазмы из геликонного источника в PE CVD процессах.
- Анизотропное травление кремния осуществляется ускоренным ионно-плазменным потоком из геликонного источника в режиме ионно-плазменного травления (IPE).
- Низкая себестоимость продукции обусловлена высокой эффективностью плазменных источников: для получения 100 см2 * 10 мкм пленки в лабораторном оборудовании требуется до 5 мин * 5кВт.

Команда

  • Виктор Гребенюк, генеральный директор и финансовый директор.
  • Валерий Семенюк, к.физ-мат.н., технический директор и научный лидер команды, специалист в области физики плазмы и плазменных технологий, разрабатывает и совершенствует плазменно-технологическое  оборудование.
  • Валерий Вирко, к.физ-мат.н , советник по физике плазмы, специалист по измерению характеристик плазмы.
  • Георгий Веремейченко, к.т.н., советник и патентный эксперт, специалист в области микроэлектроники и плазменной технологии.
  • Наталья Глоба, к.т.н., главный специалист по электрохимии.
  • Владимир Хоменко, к.т.н,  советник по электрохимии.
  • Вячеслав Четверик, менеджер по маркетингу и связям с общественностью.

Достижения

1. Электрод на основе кремния
- Технология привлекательна для массового производства, так как использует экологически чистые процессы обработки с высокими скоростями осаждения.
- Получена необходимая электронная проводимость электрода на основе кремния.
- Протестированы различные токоприемники и промежуточные слои.
- Изготовленные образцы циклируются в течение 300 ... 500 циклов в полуэлементах в пределах 40% использования кремния в режиме 40-50% DoD.
- Изготовленные образцы циклируются в течение 100…150 циклов в полных ячейках с 20…40% снижением емкости.

2. Ионно-плазменное травление кремниевой пластины
- Коэффициент отражения света в видимом диапазоне длин волн для стандартных пластин элементов солнечных батарей из моно и поликристаллического кремния снижен на 5…10 % при скорости анизотропного травления поликристаллического кремния до 5 мкм/мин.
Над чем мы планируем работать

3. Электрод на основе кремния
-    Адаптация электролита.
-    Дальнейшее улучшение активного слоя (e-, i+ проводимость).
-    Оптимизация процессов осаждения.
-    Повышение емкости кремний композитного активного слоя.
-    Оптимизация совместимости активного слоя, токоприемника и электролитов.
-    Протоколы испытаний и система сертификации.
-    Полноформатный аккумулятор.

4. Ионно-плазменное травление кремниевой пластины
-    Оптимизация параметров геликонного источника в режиме ионно-плазменного травления.
-    Оптимизация  состава рабочей смеси плазмообразующего и реактивных газов.

Как мы будем это делать

-    использовать многокамерную установку и осуществлять технологические процессы в специализированных технологических камерах;
-    применять более точные автоматические устройства и средства управления, чтобы свести к минимуму человеческий фактор и создать версию промышленного оборудования;
-    проводить вакуумное осаждение твердотельного электролита;
-    исследовать больше различных образцов для получения статистически достоверных результатов;
-    испытывать образцы в других лабораториях в одинаковых / различных условиях;
-    использовать наилучшие материалы (субстраты, порошки, газы и т.д.) от ведущих поставщиков;
-    привлекать дополнительный персонал для проведения большего количества собственных исследований;
-    вовлекать советников из различных  организаций.

Что нам необходимо

-    Оборудование и комплектующие для создания многокамерного агрегата и конвейерного моделирования.
-    Собственное испытательное оборудование и материалы, увеличение команды сотрудников, при необходимолсти,  средства на покрытие расходов для других компаний, участвующих в испытаниях.
-    Расширение исследовательской сети для получения статистически достоверных результатов и обмена информацией на конференциях, семинарах и др.
-    Сотрудничество с компаниями, работающими над аналогичными проектами, в которых  используются PVD-инструменты;
-    Поддержка патентования.
-    Долгосрочные инвестиции для коммерциализации.

Риски для кремниевого электрода

-    Возможно, мы никогда не сможем получить ожидаемые параметры электродов.
-    Вероятно, мы движемся в ошибочном направлении, или продвигаемся слишком медленно.
-    Невоспроизводимость наилучшего образца экспериментальной серии в промышленном технологическом процессе.
-    Мы можем неправильно оценить время, которое нам нужно, или у нас неверное технико-экономическое обоснование.
-    Кто-либо может достичь ранее такого же результата, или лучшего.
-    Удельная цена за единицу может быть выше, чем рыночная.

Если мы достигнем целей, которые ставим перед собой

-    Выпустим на рынок литий-ионные батареи с большей или такой же мощностью, чем известные, их производство будет более эффективным, с меньшим воздействием на окружающую среду.
-    Заменим загрязняющие химические травильные процессы экологически безопасными на солнечной энергии.
-    У нас есть инструменты, которые будут эффективно применяться в различных технологических процессах осаждения, таких как алмазоподобные, коррозионно-защитные, декоративные, пассивирующие покрытия.
Конкуренты
-    General Motors Corp., США:  известен только один R & D проект, использующий PVD-процесс для изготовления кремниевых электродов.
-    Enevate Corp., США: коммерческие кремний-доминантные электроды.

Оценка

-  Стоимость инноваций  Gresem, по оценке методом SCORECARD,  составляет около 15 миллионов долларов США. Например,  Enevate Corp.была запущена в 2006 году, оценивалась в 10 - 15 миллионов долларов США в 2011 году и 30 миллионов долларов США в 2015 году (https://www.crunchbase.com/organization/enevate#/entity).

Финансирование

  • Первоначальный взнос в размере 1,0 млн. долл. США (закрыт).
  • Запрос инвестиций в размере 3,0 млн. долл. США за 20% акций:
    - 3,0 млн. долл. США прямые инвестиции в R&D проекты;
    - расходы в месяц около 15 тыс. долл. США с увеличением до 30-40 тыс. долл. США.

Дорожная карта для анода на основе кремния для литий-ионных батарей

Дорожная карта для плазменного травления кремниевых пластин


 
Выход на рынок

1. Электрод на основе кремния

Коммерциализация со 100% -ной передачей технологий ведущему производителю литий ионных батарей (ATL, BYD, Panasonic / Sanyo, LG, Samsung, Tesla, Nissan, GM и др.).
Ориентировочная оценка компании составляет $50-100 млн.

2. Плазменное травление кремниевой пластины
Лицензирование предпочтительнее из-за простой реализации технологии. Также возможна 100% передача технологи ведущему производителю солнечных батарей / кремниевых пластин в Китае, США. Ориентировочная оценка компании составляет $ 20-50 млн, если она будет запущена без задержки.

Галерея

Контакты

Комментарии

comments powered by Disqus

Разместить рекламу

Задать вопрос

×