Ob Energiedichte, Lebensdauer, Kosten oder Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien: massgeblich bestimmen die Materialien in der Kathode all diese Eigenschaften. Mit dem Grossprojekt Powder-Up! errichtet das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) in den nächsten Monaten in Ulm eine Pilotanlage zur Herstellung solcher hochleistungsfähigen Kathodenmaterialien für zukünftige Generationen von Lithium-Ionen-Batterien.
Pressedienst/Redaktion
«Aktuell werden Kathodenmaterialien der nächsten Generation in Deutschland nicht im industriellen Massstab hergestellt. Für Universitäten und Forschungseinrichtungen ist es daher nahezu unmöglich, derartige Materialien in Forschungsarbeiten zu Hochleistungsbatterien einzusetzen», sagt ZSW-Vorstand und Leiter des Geschäftsbereichs Elektrochemische Energietechnologien in Ulm, Markus Hölzle, in einer Medienmitteilung des ZSW. Das Grossprojekt Powder-Up! werde diese Lücke schließen.
Vom Metallsalz bis zum Kathodenpulver
Die Forscherinnen und Forscher des ZSW bauen eine Pilotanlage für die Hochskalierung der Synthese massgeschneiderter Kathodenmaterialien vom 1-Kilogramm- über den 10-Kilogramm- bis zum 100-Kilogramm-Massstab auf. Die Materialien sollen dann Forschungs- und Industriepartnern für die Zellentwicklung bereitgestellt werden. Im Projekt kommen ausschliesslich industriebewährte Maschinen zum Einsatz, um eine Pulverherstellung unter industrienahen Bedingungen zu garantieren. Diese Maschinen decken die komplette Prozesskette ab, ermöglichen aber auch Forschungsarbeiten zu einzelnen Fertigungsschritten. Ergänzt werden sie durch Analytik sowie eine schnelle Datenerfassung und Verarbeitung zur Sicherung höchster Qualitätsstandards. Die Rezeptur- und Prozessentwicklung werde zunächst in kleinster Skalierungsstufe ausgeführt, schreibt das ZSW.
Essenziell für die Wettbewerbsfähigkeit
Leistungsstarke Lithium-Ionen-Batterien sind die entscheidenden Bausteine in Elektroautos oder für intelligente Stromspeicher in Industrie und Haushalt. Damit sich der Wirtschaftsstandort Deutschland in der Batterieentwicklung und -fertigung erfolgreich gegenüber asiatischen Wettbewerbern behaupten könne, müssten neueste Ergebnisse aus der Forschung zeitnah in Produkte umgesetzt werden, so das ZSW. Hierfür sei die schnelle Verfügbarkeit neuester Aktivmaterialien zwingend erforderlich.