Silizium-Komposit-Anodenmaterialien - Maßgeschneiderte Materialien und Prozesse hinsichtlich Performance und Kosten

Neuartige, in hocheffizienten Prozessen herstellbare Kohlenstoff-Silizium-Komposite für Lithium-Ionen-Batterie Anoden mit gegenüber bekannten Kohlenstoff-Silizium-Materialien deutlich erhöhter Zyklenfestigkeit und verbesserter Energiedichte sowie wettbewerbsüberlegender Kostenstruktur sind Motivation für dieses Projekt. Ziel des Projekts ist, die Struktur und Morphologie der Kohlenstoff-Silizium-Komposite durch Optimierung der eingesetzten Schlüssel-Rohstoffe sowie deren chemische und physikalische Modifizierungen kontrolliert einzustellen.

Durch einen interdisziplinären und ganzheitlichen Material- und Prozessentwicklungsansatz werden im Projekt verschiedene innovative Prozesse zur Herstellung von Kohlenstoff-Silizium Materialien für Lithium-Ionen-Batterien entwickelt und sowohl technologisch über die Performance der Materialien, wie auch ökonomisch über die Prozesskosten bewertet. Im Projekt werden dazu verschiedene Anlagen bzw. Reaktoren zur thermischen, chemischen und mechanischen Material- und Pulverprozessierung untersucht und neue, vielversprechende Prozesskombinationen in der Materialentwicklung vorangetrieben. Die Ziel-Prozesse zeichnen sich unter anderem durch eine geringere Anzahl von Einzelschritten aus, so dass die Herstellung der Kohlenstoff-Silizium-Kompositmaterialien vorzugsweise in einem einstufigen Prozess realisiert werden soll, welcher die Materialsynthese und Partikelaufbereitung effizient zusammenfasst und damit einen technologisch einzigartigen und ökonomisch und energetisch vorteilhaften Zugang zu Kohlenstoff-Silizium-Materialien mit verbesserten Eigenschaften eröffnet. Die entwickelten Materialien werden strukturell analysiert, zu Elektroden verarbeitet und in Lithium-Ionen-Batterie-Zellen unterschiedlicher Formate validiert.

Quelle: https://www.enargus.de/pub/bscw.cgi/?op=enargus.eps2&q=SiKo&v=10&id=1430615 (jüngster Zugrif: 25.10.2020)