Struktur- und Oberflächen-optimierte Siliziumanoden und Hochenergiekathoden für energiedichte Lithium-Ionen Batterien

Das Konsortium im Projekt „StrOboBatt“ widmet sich der Entwicklung von Struktur- und Oberflächen-optimierten Siliziumanoden und Hochenergie-Kathoden für energiedichte Lithium-Ionen-Batterien für stationäre Energiespeicher. Das übergeordnete Ziel des Vorhabens ist es, die Energiedichte von Silizium-basierten Anoden- und LF(M)P-basierten Kathodenaktivmaterialien in Lithium-Ionen-Batterien durch den Einsatz von innovativen Partikel-Beschichtungstechnologien signifikant zu erhöhen, und gleichzeitig Produktionskosten von Batteriezellen durch Reduktion des Energieverbrauchs insbesondere in der Elektroden- und Zellfertigung zu senken. Gleichzeitig können durch die Eliminierung von kritischen Rohstoffen in der Batterieherstellung (Nickel, Kobalt, Graphit) Abhängigkeiten von vor allem asiatischen Ländern reduziert werden.

Um die gesteckten Ziele zu erreichen, werden verschiedene Ansätze untersucht, u.a.:

• Erhöhung der Energiedichte der Anodenmaterialien durch Steigerung des Siliziumanteils bei gleichzeitiger Beschichtung zur Pufferung der Volumendehnung und Optimierung des Bindersystems

• Erhöhung der Energiedichte sowie Hydrophobierung der LF(M)P-basierten Kathodenmaterialien durch zusätzliche Beschichtungen (oxidisch, Polymer)

• Durch die Beschichtung mit hydrophoben Substanzen können die Batterieelektroden nachfolgend mit Wasser als Lösemittel hergestellt und die Batteriezellen im Anschluss taupunktreduziert gefertigt werden (Reduktion des Energieverbrauchs sowie toxischer Lösemittel in der Elektroden- und Zellfertigung)

Quelle: https://powdersynthesis.glatt.com/de/referenzen/fue-projekte/strobobatt/ (jüngster Zugriff: 24.10.2024)