small_TU_freiberg_Logo1.jpg

Technische Universität Bergakademie Freiberg

Pressestelle

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie



Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz
Referat IVA6: Neue Antriebs-technologien, Elektromobilität, Umweltinnovationen

Referat IVA6: Neue Antriebstechnologien, Elektromobilität, Umweltinnovationen

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Referat IVA6: Neue Antriebstechnologien, Elektromobilität, Umweltinnovationen

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Das Ziel von 3D-Si-Elektrode ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung mechanisch und strukturell stabiler gewebebasierter dreidimensionaler Silicium-Anoden für aufladbare Lithium-Ionen-Batterien (LIB), die zu einer deutlichen, nachhaltig wirksamen Lebensdauerverlängerung und Zyklenstabilität solcher LIB führen. Die volumetrische bzw. gravimetrische Speicherkapazität der Zellen soll um den Faktor 2 bis 4 verbessert werden, bei gleichzeitiger Reduktion des Rohstoffs Kupfer um den Faktor 6 bis 10 und der Verwendung der heimischen Ressourcen/Rohstoffe Glas, Kohlenstoff und Silicium. Dies führt insgesamt zu einer effizienteren, ressourcenschonenden und nachhaltigen Batterietechnologie.
Grundlage ist eine vom Verbundkoordinator patentierte Technologie zur Herstellung von Stromkollektoren, die um die Siliciumbeschichtung mittels chemischer Gasphasenabscheidung und einer speziellen Methode der Kathodenzerstäubung erweitert werden soll. Das angestrebte Verfahren soll ferner unter Einbeziehung bereits existierender "Rolle-zu-Rolle"-(R2R)-Vakuum-Beschichtungsverfahren für Stromkollektoren eine Vorproduktionsreife erlangen.

Die elfolion bezieht maßgefertigte Gewebe von nationalen Lieferanten und fertigt daraus Stromkollektoren sowie Elektroden. Die Komponenten werden dann von der TUBAF individuell und als assemblierte Halb- und Vollzellen im Labor charakterisiert. Es werden die mechanischen, strukturphysikalischen und elektrochemischen Eigenschaften auf Kollektor-, Elektroden- und Zell-Ebene charakterisiert und daraus Mikrostruktur-Eigenschaft-Korrelationen sowie Designvorschläge und Prozessierungsparameter für die Kooperationspartner abgeleitet. Die VARTA Microbattery integriert und testet die wissenschaftlichen Ergebnisse in industrienahen Benchmarksystemen. Damit wird eine Wertschöpfungskette in Deutschland etabliert.

Quelle: https://tu-freiberg.de/fakultaet2/exphys/verbindungshalbleiter-und-festkoerperspektroskopie/arbeitsgruppe/projekte (jüngster Zugriff: 08.08.2024)

Entwicklung der Herstellungstechnologie einer gewebebasierten dreidimensionalen Silicium-Elektrode für Lithium-Ionen-Zellen und deren Charakterisierung

elfolion GmbH

small_VDIVDE-IT-Logo_scharf.png

Arbeitseinheit TZ-MST

Projektträger: VDI/VDE Innovation + Technik Arbeitseinheit TZ-MST

Projektträger: VDI/VDE Innovation + Technik

VDIVDE-IT-Logo_scharf.png

[verbundprojekt]

[Verbundprojekt]

Institut für Experimentelle Physik

Technische Universität Bergakademie Freiberg Institut für Experimentelle Physik

Laufzeit	01.06.2023 - 31.05.2026
Ausführende Stelle	TUBAF • ExPhys
Standort	Freiberg
Fördersumme	315.000,00 €
Projektvolumen	315.000,00 €
Fördergeber	BMWE

Projekt

3D-Si-Elektrode

Entwicklung der Herstellungstechnologie einer gewebebasierten dreidimensionalen Silicium-Elektrode für Lithium-Ionen-Zellen und deren Charakterisierung

Projektbetreuung als

Institut für Experimentelle Physik

Technische Universität Bergakademie Freiberg

Förderung

Arbeitseinheit TZ-MST

Dieses Projekt ist Teil des Verbundprojekts

3D-Si-Elektrode

Weitere Teilprojekte des Verbundvorhabens

Teilprojekt 1

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

elfolion GmbH

Teilprojekt 3

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

VARTA Microbattery GmbH

Teilprojektleitung

Institut für Experimentelle Physik

Teilprojektleiter*in

Pressekontakt

Verbundprojektkoordination

elfolion GmbH

Verbundprojektkoordinator*in

Pressekontakt

Links