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Neues Anodenmaterial von Evonik

Mit Siridion Black zu leistungsfähigeren Lithium-Ionen-Batterien

05. März 2021, 09:30 Uhr   |  Ralf Higgelke

Mit Siridion Black zu leistungsfähigeren Lithium-Ionen-Batterien
© istock Signature / AsiaVision

Mit dem Silizium-Kohlenstoff-Verbundmaterial Siridion Black hat Evonik ein neues Anodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien vorgestellt. Es soll Batterien leistungsfähiger machen, indem es die Energiedichte erhöht sowie die Schnellladefähigkeit und Energieeffizienz verbessert.

Mit der Einführung des neuen Hochleistungsmaterials Siridion Black hat Evonik sein Angebot an Batteriewerkstoffen komplettiert: So bietet das Unternehmen bereits Aktivmaterialien für die Kathode sowie Metalloxide für die Beschichtung von Separatorfolien an.

»Bisher wird Graphit als Anodenmaterial in Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt. Für Batterien mit größerer Kapazität braucht es jedoch neue Materialien, die auch ein schnelleres Laden ermöglichen«, erläutert Björn Borup, in der Business Line Silanes von Evonik für das Marketing von Batteriematerialien zuständig. »Als Additiv lässt sich unsere Lösung rasch in bestehende Anodenmaterialien und Produktionsprozesse integrieren und ist gut mit anderen Batteriematerialien zu kombinieren.«

Evonik, Siridion Black
© Evonik

Transmissions-Elektronenmikroskopische Aufnahme von Siridion Black, dem Silizium-Kohlenstoff-Verbundwerkstoff von Evonik (links) sowie schematische Zeichnung der Si/C-Struktur mit ansteigender Kohlenstoff-konzentration von innen nach außen (rechts).

Das Pulver wird durch Gasphasensynthese hergestellt. Es besteht aus vereinzelten ungesinterten kugelförmigen Siliziumpartikeln, die wenige hundert Nanometer groß sind. Innerhalb der amorphen Partikel steigt die Kohlenstoffkonzentration von innen nach außen an. Das sorgt für eine hohe Stabilität. »Zudem sind die Kügelchen durch den höheren Kohlenstoffgehalt an der Oberfläche, besser vor Oxidation geschützt und leichter zu verarbeiten«, erklärt Dr. Julia Lyubina, verantwortlich für die Entwicklung und Kommerzialisierung von Siridion Black. Das kohlenstoffbedeckte Silizium ist ab sofort im industriellen Maßstab verfügbar.

»Unser Material ermöglicht maßgeschneiderte Lösungen: Es gibt den Anodenherstellern und ihren Kunden, die nötige Flexibilität, die Batterien genau an die jeweiligen Bedürfnisse anzupassen«, so Lyubina. Gerade Hersteller von Wearables oder Mobilgeräten dürften diese Designfreiheit zu schätzen wissen.

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