Elektroniknet Logo

Forschungsprojekt von BASF und dem KIT

Mehrschichtige Anoden für bessere Lithium-Ionen-Batterien

BASF, Batteries, Lithium
Anodenbindemittel von BASF: Mischen des Anodenschlickers
© BASF SE

Um Lithium-Ionen-Batterien zu verbessern, forscht die BASF gemeinsam mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) daran, die Elektroden in Funktionsschichten zu unterteilen. Mehrschichtige Batterieanoden weisen eine höhere Energiedichte auf und können die Produktionseffizienz verbessern.

Elektromobilität gilt als entscheidender Faktor, um Klimaneutralität zu erreichen. Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrzeuge spielen hierbei eine Schlüsselrolle. Ein möglicher Ansatz, um sowohl deren Energiedichte und als auch die Produktionseffizienz zu verbessern, besteht darin, die Elektroden in spezielle Funktionsschichten zu unterteilen. So hilft beispielsweise eine dünne Grundierung (Primer Layer) unterhalb der eigentlichen Anode, deren Haftfähigkeit zu verbessern. Gleichzeitig lässt sich der Gesamtbindergehalt reduzieren, was die Energiedichte erhöhen kann. Und durch gleichzeitiges Aufbringen mehrerer Schichten werden Prozessschritte eingespart, sodass die Kosten und der Ausschuss sinken.

Sowohl akademische Einrichtungen als auch einzelne Batteriehersteller haben damit begonnen, diesen Ansatz zu erforschen. Das potenzielle Spektrum der kombinierbaren Beschichtungsformulierungen ist jedoch noch unbekannt. Deshalb haben sich BASF und das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) zusammengetan, um in einem öffentlich geförderten Forschungsprojekt die Randbedingungen für die Formulierung von mehrlagigen Batterieschichten zu untersuchen.

Das Forschungsprojekt ist Teil des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung initiierten Forschungsclusters Batterie 2020 Transfer. Ziel des Verbundprojekts ist es, ein ausgereiftes Formulierungs- und Beschichtungsmodell für mehrlagige Batterieschichten zu entwickeln. Während die BASF-Spezialisten ihre Formulierungserfahrungen sowie ihr Know-how bei Anwendungstests für die Definition des Spektrums potenziell kombinierbarer Funktionsschichten einbringen, werden die Experten des KIT diese in bestehende Schichtstabilitätsmodelle implementieren und erweitern.

»Durch das gleichzeitige Aufbringen mehrerer funktionaler Schichten können wir schon heute die anspruchsvollen Anforderungen an die Lithium-Ionen-Batterien von morgen erfüllen«, so Prof. Wilhelm Schabel, der am KIT die Arbeitsgruppe Dünnschichttechnologie leitet. »Mit BASF als komplementärem Partner in diesem Projekt sind wir zuversichtlich, die Theorien zur Mehrlagenbeschichtung einen großen Schritt zu erweitern«, ergänzt Dr. Philip Scharfer, Co-Leiter der Forschergruppe des KIT.

»Dieses gemeinsame Forschungsprojekt ist ein hervorragendes Beispiel für unsere ausgeprägte Expertise im Bereich der Batterie-Bindemittel. Und damit nicht genug: Da wir wissen, dass die Leistungsfähigkeit von Elektroden ein zentrales Thema für unsere Kunden ist, gehen wir strategische Entwicklungspartnerschaften mit anderen engagierten Experten ein, um den Bedürfnissen unserer Kunden gerecht zu werden«, fasst Prof. Dr. Thomas Schiele, Vice President Adhesives, Fiber Bonding and Paper Coating Chemicals bei der BASF, zusammen.

Relevante Anbieter


Das könnte Sie auch interessieren

Verwandte Artikel

BASF AG, BASF SE, KIT - Karlsruher Institut für Technologie