Der zum European Institute of Innovation and Technology gehörende Finanzierungspartner EIT RawMaterials unterstützt das Projekt zur Leistungssteigerung von Li-Ionen-Batterien im Rahmen des Förderprogramms KAVA 9.

Der von der PCC Thorion und dem Fraunhofer ISE entwickelte Verbundwerkstoff dient als besonders effektives Anodenaktivmaterial für Lithium-Ionen-Batterien und verbessert so diese zentrale Komponente einer künftigen klimaneutralen Wirtschaft. Denn Silicium hat gegenüber dem bislang üblicherweise verwendeten Anodenmaterial Graphit den Vorteil einer rund zehnfach höheren theoretischen Speicherkapazität. Der innovative Silicium-Kohlenstoff-Verbundwerkstoff erhöht dadurch die Kapazität von Lithium-Ionen-Batterien erheblich, was deutlich höhere Reichweiten ermöglicht. Darüber hinaus bietet es kürzere Ladezeiten, ein Schlüsselfaktor zur Kommerzialisierung etwa von Elektroautos.

Die Kooperationspartner planen, der stark wachsenden Batterieindustrie mit diesem Silicium-Kohlenstoff-Verbundwerkstoff ein Drop-in-Material zu liefern, das als Ersatz des bislang genutzten Anodenmaterials Graphit auf einfache Weise in bisherige Herstellungsprozesse integriert werden kann. In intensiver Zusammenarbeit konnten die Kooperationspartner bereits außerordentliche Ergebnisse hinsichtlich der erreichbaren spezifischen Kapazität und Zyklenstabilität, also Langlebigkeit und Robustheit des Anodenmaterials in Batteriezellen, nachweisen. Das Konsortium hat die Arbeiten an Batterievollzellen gestartet. Die Projektvoraussetzungen für die nun anstehende und von der EU geförderte Skalierung des Produktionsprozesses sind damit gegeben.

Ein weiterer Vorteil der bisher von der PCC Thorion und dem Fraunhofer ISE entwickelten Lösung ist die Rohstoffsicherung des zentralen Ausgangsmaterials Silicium durch die Silicium-Produktion der PCC-Konzerngesellschaft PCC BakkiSilicon hf. in Island. Zur energieintensiven Silicium-Herstellung wird in dieser Anlage ausschließlich Strom aus erneuerbaren Energiequellen, vor allem aus Geothermie, genutzt, so dass der CO2-Fußabdruck der Silicium-Kohlenstoff-Batteriekomponente deutlich reduziert ist. 

»Dieses Projekt erweitert die bereits sehr intensive und erfolgreiche Kooperation zwischen der PCC Thorion und dem Fraunhofer ISE um weitere starke Partner und wir freuen uns sehr auf die Zusammenarbeit«, erklärt Dr.-Ing. Daniel Biro, Abteilungsleiter Elektrische Energiespeicher am Fraunhofer ISE.