Die Aufnahme aus einem Transmissions-Elektronenmikroskop zeigt amorphe Silizium/Kohlenstoff-Partikel. (Bild: UDE/Orthner)
Das Komposit aus Kohlenstoff und Silizium soll eine viel höhere Kapazität bei gleichem Volumen haben, zudem sei es langzeitstabil und schnell zu laden. „Kein Projektpartner kennt etwas Vergleichbares“, so Prof. Dr. Hartmut Wiggers, Experte für die Gasphasensynthese von Nanomaterialien. Die von der Fachwelt geforderte Kapazität von 1,5 Ah/g erreiche es problemlos.
Spätestens im Jahr 2023 soll das Material marktreif sein. Es ist in den Laboren des Center for Nanointegration (Cenide) der UDE bereits erprobt worden. Seit dem 1. September fördert das Bundeswirtschaftsministerium die UDE mit fast 1,7 Mio. Euro, um den Herstellungsprozess in einem gemeinsamen Projekt mit Evonik weiterzuentwickeln und auf den Industriemaßstab zu übertragen.
Jetzt folgt die Übertragung auf den Industriemaßstab
Dazu müssen die im Labor bereits etablierten Herstellungs- und Verarbeitungsprozesse auf die erheblich größeren Dimensionen der industriellen Fertigung gehoben werden. Es geht dabei um optimale Prozesstechnik, Partikelcharakterisierung und den Bau von Anlagen in der richtigen Größe und Form auf Basis von Modellsimulationen. Ebenfalls genau unter die Lupe genommen wird der nächste Schritt, in dem die hergestellten Partikel zu Pasten verarbeitet und als Anodenmaterial auf Kupferfolie gedruckt werden.
Evonik nutzt die Strömungsmodelle sowie die Experimente der UDE-Experten für die eigene Pilotanlage im Industriemaßstab. „Unser erstes Ziel ist, die richtige Zusammensetzung und Form der Partikel auch im industriellen Maßstab zu gewährleisten. So können wir unseren Kunden dann maßgeschneiderte Lösungen anbieten“, erklärt Dr. Julia Lyubina, die zuständige Projektmanagerin beim Spezialchemie-Konzern. (jg)
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