Diese Materialien können im Rahmen der Pilotanlage in Mengen bis zu 100 Kilogramm gefertigt werden. Wissenschaftliche Partner in Deutschland und Europa, aber auch Partner aus der Industrie, können diese Kathodenmaterialien künftig in ihren eigenen Pilotanlagen nutzen. Damit werde eine Lücke in der wissenschaftlichen Landschaft in Deutschland geschlossen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Vorhben mit rund 20 Millionen Euro.
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„Powder-Up! wird diese Lücke schließen“, weiß Professor Markus Hölzle. Er ist ZSW-Vorstand und Leiter des Geschäftsbereichs Elektrochemische Energietechnologien in Ulm. Aktuell werden Kathodenmaterialien der nächsten Generation in Deutschland nicht im industriellen Maßstab hergestellt. „Für Universitäten und Forschungseinrichtungen ist es daher nahezu unmöglich, derartige Materialien in Forschungsarbeiten zu Hochleistungsbatterien einzusetzen“, erklärt Hölzle.
Mit dem Projekt Powder-Up! Bauen ZSW-Forscher eine Pilotanlage für die Hochskalierung der Synthese maßgeschneiderter Kathodenmaterialien von einem Kilogramm bis zum 100 Kilogramm auf. Die Materialien sollen dann Forschungs- und Industriepartnern für die Zellentwicklung bereitgestellt werden.
Vom Metallsalz bis zum Kathodenpulver
Die Prozesskette der Kathodenmaterialherstellung wird beim ZSW voll abgebildet: Von der Produktion eines sogenannten Precursors über die Fällungsreaktion von beispielsweise Nickel- oder Kobaltsalzen mit Natronlauge und der Weiterverarbeitung dieses Precursors mit Lithiumsalzen bei Temperaturen von bis zu 1.000 Grad Celsius bis hin zur abschließenden Oberflächennachbehandlung des Endproduktes. Jeder Einzelschritt ist dabei entscheidend für die Qualität dieser Materialien.
Leistungsstarke Lithiumbatterien sind die entscheidenden Bausteine in Elektroautos oder für intelligente Stromspeicher in Industrie und Haushalt. Damit sich der Wirtschaftsstandort Deutschland in der Batterieentwicklung und -fertigung erfolgreich gegenüber asiatischen Wettbewerbern behaupten kann, müssen die Ergebnisse aus der Forschung noch zeitnah in Produkte umgesetzt werden. (nhp)
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