Silicium-Kohlenstoff- Anoden für leistungsfähigere Lithium-Ionen-Batterien

EU-Förderung für UDE

Das Duisburger PCC-Konzernunternehmen PCC Thorion GmbH und seine Forschungspartner, das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und das Center for Nanointegration Duisburg-Essen (CENIDE) der Universität Duisburg-Essen, haben ein Forschungsprojekt gestartet, das die Leistungsfähigkeit von Lithium-Ionen-Batterien verbessern soll. Das Projekt wird von der EU mit 3,5 Millionen Euro gefördert. Ziel ist es, den von PCC Thorion und Fraunhofer ISE entwickelten innovativen Silicium-Kohlenstoff-Verbundstoff als Anodenmaterial und dafür geeignete Silicium-Nanopartikel in den industriellen Maßstab zu überführen.

Silicium-Produktion der PCC-Konzerngesellschaft PCC BakkiSilicon hf. in Island, die vor allem Strom aus Geothermie nutzt. © PCC SE

Ein von PCC Thorion und Fraunhofer ISE entwickelter Verbundwerkstoff, der als besonders effektives Anoden-Aktivmaterial für Lithium-Ionen-Batterien gilt, erhöht deren Kapazität und ermöglicht längere Reichweiten und kürzere Ladezeiten. Das Material, ein Silicium-Kohlenstoff-Verbundwerkstoff, lässt sich leicht in bestehende Fertigungsprozesse integrieren und hat außergewöhnliche Ergebnisse in Bezug auf die spezifische Kapazität und die Zyklenstabilität gezeigt. Mit diesem Silicium-Kohlenstoff-Verbundstoff wollen die Kooperationspartner der schnell wachsenden Batterieindustrie ein Drop-in-Material zur Verfügung stellen, das sich leicht in bestehende Fertigungsprozesse integrieren lässt und das bisher verwendete Graphit-Anodenmaterial ersetzt. Das Konsortium hat auch mit der Arbeit an vollständigen Batteriezellen begonnen. Mit der EU-Förderung sind die Voraussetzungen für die Ausweitung und den Ausbau der Produktion gegeben. Der Rohstoff Silicium für den Verbundwerkstoff wird von der PCC BakkiSilicon ausschließlich aus erneuerbaren Energiequellen hergestellt, was den Kohlenstoff-Fußabdruck des Materials erheblich reduziert.

Kommerziell könnten die Batterien in Elektroautos eingesetzt werden, insbesondere wenn die Ladezeiten verkürzt und die Reichweite vergrößert wird.

Weitere Informationen:

https://www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/news/2022/silicium-kohlenstoff-anoden-fuer-leistungsfaehigere-lithium-ionen-batterien.html