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Das deutsche Unternehmen Altech arbeitet derzeit an der Herstellung eines neuen Batteriematerials, das Batterien mit deutlich mehr Leistung ermöglichen soll. Die Grundlage bildet Silizium.
Altech Batteries Limited hat eine Pilotanlage eingeweiht, um ein neues Batteriematrial namens „Silumina Anodes“ in Deutschland zu produzieren. Das Material basiert auf Silizium und soll die Energiedichte von Lithium-Ionen-Batterien erhöhen. Der Hintergrund: Silizium gilt als vielversprechendes Material für die Batterietechnik, da es theoretisch mehr Lithium speichern kann als Graphit.
In der Praxis bereiten jedoch die starken Volumenschwankungen des Materials Probleme. Diese führen beim Laden und Entladen zu mechanischem Stress und beeinträchtigen die Lebensdauer der Zellen.Altech setzt bei seinem Ansatz deshalb auf eine Kombination aus beschichtetem Silizium und einer angepassten Partikelstruktur.
Siliziumpartikel werden zunächst mit einer dünnen Aluminiumschicht umgeben. Diese Beschichtung soll unerwünschte chemische Reaktionen verringern. Anschließend werden die Partikel in eine kugelförmige Struktur überführt. Dadurch lassen sie sich besser mit Graphit mischen und gleichmäßiger in die Anode integrieren.
Neues Batteriematerial „Silumina Anodes“ für mehr Kapazität
Tests im Labor haben Unternehmensangaben zufolge gezeigt, dass eine Beimischung von fünf Prozent Silizium ausreicht, um die Kapazität der Anode im Vergleich zu herkömmlichen Graphitanoden um bis zu 50 Prozent zu steigern. Gleichzeitig sollen die kugelförmigen Partikel die Belastungen im Betrieb reduzieren und die Zyklus-Festigkeit erhöhen.
Die Kombination aus einer Aluminium-Beschichtung und einer Sphärisierung gilt als entscheidend für die technische Umsetzbarkeit des Ansatzes. Die Pilotanlage in Sachsen ist inzwischen vollständig in Betrieb. Anfangsschwierigkeiten, insbesondere beim Handling des feinen Siliziumpulvers, konnte das Unternehmen laut eigenen Angaben überwinden.
Produktion für Elektrofahrzeuge
Altech produzierte bereits erste Materialproben und steht nun für weitere Tests bei potenziellen Kunden bereit. Die Erprobungsphase gilt ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einer möglichen Serienfertigung.
Altech sieht den Hauptanwendungsbereich von Silumina Anodes primär im Bereich der Elektromobilität. Denn dort ist die Nachfrage nach Batterien mit einer hohen Energiedichte und guten Haltbarkeit besonders groß. Zudem wird erwartet, dass die Verwendung von Silizium den Bedarf an reinem Graphit verringern könnte. Das wäre auch aus Nachhaltigkeitsgründen von Vorteil.
Wann die Technologie in die großtechnische Produktion überführt wird, ist noch offen. Derzeit steht die Validierung der Ergebnisse im industriellen Maßstab im Vordergrund.
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