Youngstown State University erhält NASA-Förderung für die Entwicklung von 3D-gedruckten Batterien

Das Marshall Space Flight Center der NASA hat dem Studiengang Chemieingenieurwesen an der Youngstown State University 393.000 Dollar für die Durchführung eines Projekts zur Herstellung von 3D-gedruckten Batterien unter der Leitung von Pedro Cortes, Professor für Materialwissenschaften und Ingenieurwesen, zugesprochen.

Für das YSU-Programm ist dies bereits die zweite Auszeichnung von der NASA innerhalb von etwas mehr als zwei Jahren. Zuvor wurde ein Grant für die Fortsetzung der Forschung im Bereich 3D-gedruckter Hochtemperatursensoren, ebenfalls unter der Leitung von Cortes, bereitgestellt.

Der aktuelle Förderbeitrag wird zur Entwicklung von Natriumbatterien verwendet, einer Alternative zu den verbreiteten Lithiumbatterien, und zur Technologieaktualisierung im Produktionsprozess genutzt.

Der Doktorand Sina Bakhtar Chavari, die sich auf Materialwissenschaften spezialisiert hat, erklärte: “Zurzeit werden die meisten Batterien aus Lithium hergestellt, und dieses Metall ist im Weltraum knapp. Wir arbeiten daran, Natrium zu verwenden, das im Weltraum viel häufiger vorkommt und für künftige Entwicklungen leichter verfügbar sein wird.”

Das Team um Bakhtar Chavari erforscht darüber hinaus die Abkehr von den typischen zweidimensionalen Komponentendruckverfahren bei der Batterieproduktion, wie sie üblicherweise für Lithiumbatterien verwendet werden, und studiert einen komplexeren und raffinierteren dreidimensionalen Druckprozess, der auch für eine Natrium-basierte Batterie geeignet ist.

Bakhtar Chavari erläuterte weiter: “Da wir derzeit mit der Lithiumbatterietechnologie arbeiten, müssen wir alle Bereiche der Produktion auf Natrium umstellen. Daher arbeiten wir daran, das Druckverfahren zu aktualisieren, indem wir Digital Light Processing (DLP) für eine höhere Auflösung einsetzen.”

Die Entwicklung von Batteriearchitekturen mit überlegener elektrischer Leistung wird Batterien hervorbringen, die mehr Leistung und Energie aufweisen. An dem Projekt arbeiten neben Cortes und Bakhtar Chavari auch Bharat Yelamanchi, Dozent an der YSU Rayen School of Engineering, und die University of Texas at El Paso, die bei der Batterieproduktion, -verarbeitung und mechanischen Tests zusammenarbeiten.

“Dieses innovative Projekt ebnet den Weg für die Entwicklung von Freiform-Energiespeichern im Weltraum und auf der Oberfläche für Anwendungen in Mond- und Marshabitaten”, sagte Cortes.

Dieses innovative Projekt ebnet den Weg für die Entwicklung freiformiger Energiespeichergeräte im Weltraum bzw. auf der Oberfläche für Anwendungen in Habitaten auf dem Mond bzw. dem Mars, betonte Cortes und verweist auf die potentielle Relevanz im Kontext zukünftiger Weltraummissionen und -kolonisation.