Trafotek utilitza una font de raigs X impulsada per làser per millorar el rendiment de la bateria dels vehicles elèctrics

En el futur, els fabricants de bateries de vehicles elèctrics poden millorar encara més la durabilitat i el rendiment de les bateries de vehicles elèctrics mitjançant fonts de raigs X compactes. Aquest avenç és el resultat d'un projecte de recerca liderat per XProLas.
Els socis de desenvolupament del programa XProLas estan treballant actualment en el desenvolupament d'una font de raigs X impulsada per làser, amb els primers sistemes de demostració prevists el 2026. Aquests sistemes proporcionaran als fabricants la capacitat de controlar els processos de càrrega i descàrrega de bateries en temps real i serà capaç d'identificar les impureses dins de la bateria amb un alt grau de precisió.
Els resultats d'aquesta investigació seran directament aplicables al desenvolupament de noves bateries i s'espera que millorin paràmetres clau de rendiment com ara la velocitat de càrrega.
Val la pena assenyalar que, en el passat, aquest tipus d'estudis s'havien realitzat normalment en pedals de gas de partícules grans de més de 100 metres de llarg, i aquestes instal·lacions són extremadament rares, la qual cosa limita l'amplitud i l'eficiència de la investigació. En canvi, les fonts de raigs X impulsades per làser només tenen la mida d'una casa mòbil i són molt més barates de fabricar, la qual cosa les fa més adequades per a un ús generalitzat en entorns industrials.
El projecte de recerca XProLas té un pressupost d'aproximadament 15 milions d'euros i està finançat pel Ministeri Federal d'Educació i Investigació (BMBF).
En aquest projecte, Tonsfast està utilitzant la seva experiència en la fabricació de làser industrial per proporcionar materials i components de cèl·lules per a proves amb socis com BASF i Cellforce. A més, empreses com Ushio Germany, Excillum, Bruker i Viscom ofereixen experiència clau en la construcció de sistemes i fonts de feix. La Universitat de Hannover, així com els Instituts Fraunhofer d'Aquisgrà i Jena, també van oferir un suport important al projecte a nivell acadèmic.
A més de les aplicacions esmentades anteriorment, el projecte XProLas treballa en el desenvolupament d'una font de raigs X compacta i d'alta brillantor dissenyada específicament per a l'anàlisi de materials càtodics per a bateries de vehicles elèctrics.
Els materials càtodics de les bateries de vehicles elèctrics són crítics per al seu rendiment i fiabilitat generals, i la composició precisa d'aquests materials només es pot conèixer amb precisió mitjançant mesures de raigs X.
La font de raigs X compacta, impulsada per làser, s'espera que substituirà les grans instal·lacions de recerca en aquest camp, accelerant així el procés de desenvolupament dels fabricants de materials de càtode.
En el procés de generació de raigs X, el làser actua com una font de feix aigües amunt, creant un plasma colpejant un objectiu de metall específic (com ara el gal·li, l'indi o l'estany) amb un pols làser, que al seu torn allibera llum de longitud d'ona molt curta. com ara els raigs X.