Projekt „Fredy“ mit dem taiwanesischen Industrial Technology Research Institute
Fraunhofer IWS: fluorfreie Trockenbeschichtung für Batterien
Mit dem taiwanesischen ITRI will das Fraunhofer IWS die Fertigung von Batterie-Aktivmaterialien ohne fluorhaltige Polymere skalierbarer machen bei gleichzeitig besserer elektrochemischer Leistungsfähigkeit. Die Partner adressieren Materialhersteller, Anlagenbauer und Zellproduzenten.
Schwerpunkt des Projekts ist das Entwickeln neuer Binder und Oberflächenfunktionalisierungen von Aktivmaterialien für Batterieelektroden.
Fraunhofer IWS/Piotr Banczerowski
Das Projekt „Fluorfreie Binder und optimierte Aktivmaterialien erhöhen die Leistungsfähigkeit und verbessern die Nachhaltigkeit der Zellfertigung“ (Fredy) soll neuartige Binder, modifizierte Aktivmaterialien und industrielle Prozessketten verknüpfen. Das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS steuert zum Projekt sein Trockenbeschichtungsverfahren und das taiwanesische Industrial Technology Research Institute (ITRI) seine Atomic-Layer-Deposition-Technologie bei, um definierte Beschichtungen auf Partikeloberflächen aufzubringen.
Warum braucht es neue Beschichtungen für Batterie-Aktivmaterialien?
Aktuelle Trockenbeschichtungsverfahren nutzen häufig Binder auf Basis von Polytetrafluorethylen (PTFE), deren Herstellung auf per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS) basiert. Diese Stoffgruppe steht im Fokus regulatorischer und ökologischer Diskussionen. Das Projekt Fredy entwickelt fluorfreie Alternativen mit vergleichbarer oder verbesserter Verarbeitbarkeit.
Das Projekt läuft von September 2025 bis August 2028. Die Partner adressieren Materialhersteller, Anlagenbauer und Zellproduzenten und zielen auf eine industrielle Umsetzung innerhalb weniger Jahre nach Projektende ab.
Was ist der Unterschied zwischen Nass- und Trockenbeschichtungsverfahren?
Die Herstellung von Batterieelektroden zählt zu den energie- und kostenintensivsten Prozessschritten in der Zellproduktion. Konventionelle Nassbeschichtungsverfahren nutzen Lösungsmittel, die getrocknet und zurückgewonnen werden müssen. Dieser Prozess erfordert große Anlagen, hohe Temperaturen und einen erheblichen Energieeinsatz.
Die Trockenbeschichtung verzichtet auf diese Lösungsmittel. Sie reduziert den Energiebedarf deutlich und vereinfacht die Prozesskette. Gleichzeitig stellt sie hohe Anforderungen an die eingesetzten Materialien, insbesondere an Binder, Additive und Aktivmaterialien. Diese müssen mechanisch stabil sowie elektrisch leitfähig sein und eine gleichmäßige Schichtbildung auch ohne flüssige Phase ermöglichen.
