FACILE-Projekt: Silizium-Anoden könnten Lithium-Akkus revolutionieren
Bernhardine RörrichtFACILE-Projekt: Silizium-Anoden könnten Lithium-Akkus revolutionieren
Forschungsprojekt FACILE: Silizium-Anoden sollen Lithium-Ionen-Akkus revolutionieren
Ein neues Forschungsvorhaben mit dem Namen FACILE zielt darauf ab, Lithium-Ionen-Akkus durch fortschrittliche Anodenmaterialien auf Siliziumbasis deutlich zu verbessern. Das Projekt strebt eine Steigerung der Energiespeicherkapazität um bis zu 250 Prozent an – bei gleichzeitig geringerer Umweltbelastung während der Produktion. Vier Partner aus Baden-Württemberg arbeiten in der Initiative zusammen, die mit 1,28 Millionen Euro gefördert wird.
Im Mittelpunkt steht der Ersatz herkömmlicher Graphit-Anoden durch Silizium, ein Material, das theoretisch mehr als das Zehnfache an Energie speichern kann – bis zu 4.200 Milliamperestunden pro Gramm. Allerdings dehnt sich Silizium beim Laden stark aus und zieht sich wieder zusammen, was technische Herausforderungen mit sich bringt. Um dieses Problem zu lösen, entwickelt das Team flexible Vliesstoff-Substrate, die die Silizium-Akkus stabilisieren und die Leistung aufrechterhalten sollen.
Federführend ist die Centrotherm international AG, unterstützt vom Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW), Phoenix NonWoven GmbH & Co. KG, dem ISC Konstanz e.V. sowie der Universität Konstanz. Das ZSW in Ulm wird Produktionsverfahren für große Batteriezellen mit den neuen faserbasierten Silizium-Akkus testen und optimieren. Das Projekt deckt die gesamte Wertschöpfungskette ab – von der Materialentwicklung bis zur Serienfertigung von Akkus. Das Ziel: eine praktische Kapazität von mindestens 1.000 Milliamperestunden pro Gramm für die Silizium-Akkus zu erreichen. Die Finanzierung des auf 24 Monate angelegten Vorhabens übernimmt das Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg.
Gelingt das Projekt, könnte FACILE die Energiedichte von Batterien deutlich erhöhen und gleichzeitig deren Nachhaltigkeit verbessern. Die neuen Silizium-Akkus könnten langlebigere und effizientere Lithium-Ionen-Akkus für verschiedene Anwendungen ermöglichen. Ausschlaggebend wird sein, ob es gelingt, die Materialausdehnung unter realen Bedingungen in den Griff zu bekommen.