Schwerpunkte

Forschungsprojekt RoSiLIB

Effiziente Lithium-Ionen-Batterien entwickeln

01. April 2021, 14:00 Uhr   |  Stefanie Eckardt

Effiziente Lithium-Ionen-Batterien entwickeln
© BMW

Effiziente Lithium-Ionen-Batterien sollen dafür sorgen, dass sich Elektromobiltät durchsetzt. Das Fraunhofer IFAM arbeitet mit Partnern an neuen Anoden.

Das Fraunhofer IFAM entwickelt im Projekt »RoSiLIB« gemeinsam mit den Partnern des Instituts für Ionenstrahlphysik und Materialforschung am Helmholtz-Zentrum Dresden Rossendorf, E-Lyte, der Nanoval, von Ardenne und Custom Cells Itzehoe neue hochenergetische Anoden für Lithium-Ionen-Batterien.

Die Verbesserung von Lithium-Ionen-Batterien in Hinsicht auf Kosten, Rohstoff- und Energieeffizienz ist ein wichtiger Schritt dabei, dass sich Elektromobilität durchsetzt.

Die anvisierte Anode wird im Projekt entlang der gesamten Wertschöpfungskette entwickelt, um den notwendigen Verbesserungen der Batteriezellen für die Elektromobilität gerecht zu werden. Entscheidend ist dabei die Weiterentwicklung einer neuen kostengünstigen Herstellungsroute für nanoporöse Silizium-Mikroteilchen. Diese sollen genutzt werden, um großformatige Hochenergiebatteriezellen aufzubauen, die mit den bisherigen Anodenmaterialien mit hoher Energiedichte nicht herstellbar sind. 

Das Projekt geht die bisher ungelösten Herausforderungen großformatiger Zellen gleich auf mehreren Ebenen an: sowohl für den Volumensprung des Aktivmaterials als auch das Ausgasen des Elektrolyten werden Lösungen entwickelt.

Das Fraunhofer IFAM in Dresden beschäftigt sich innerhalb des Forschungsprojekts hauptsächlich mit der Weiterentwicklung des nanoporösen Siliziums und passt die innere Struktur der Teilchen weiter an die Anforderungen der Batterie an. Dazu muss die Entstehung der Struktur bei der Pulververdüsung von Siliziumlegierungen besser verstanden werden. In diesem Teilvorhaben werden dazu die Ergebnisse von Verdüsungsexperimenten und Simulationsrechnungen zusammengeführt. Gleichzeitig wird die chemische Aufarbeitung der Pulver weiterentwickelt und skaliert, so dass bis zu 500 g nanoporöses Silizium pro Tag hergestellt werden können.

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