News

PCC und Fraunhofer ISE entwickeln Material für Lithium-Ionen-Batterien

Entwicklungskooperation für Silizium-Kohlenstoff-Verbundwerkstoff als Anodenaktivmaterial

26.12.2021 - Die Duisburger Chemiegruppe PCC und das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg entwickeln gemeinsam einen Silizium-Kohlenstoff-Verbundwerkstoff zur Leistungssteigerung von Lithium-Ionen-Batterien.

PCC und das Fraunhofer ISE haben kurz vor Weihnachten die Verträge über eine langfristige Forschungs- und Entwicklungskooperation für ihren Silizium-Kohlenstoff-Verbundwerkstoff zum Einsatz als Anodenaktivmaterial in Lithium-Ionen-Batterien unterzeichnet. Als Ausgangsmaterial nutzen die beiden Partner in ihrer Kooperation Silizium, das die PCC-Konzerntochter PCC BakkiSilicon in Island nachhaltig und klimafreundlich zu 100 % mit grünem Strom aus Geothermie herstellt. Das Siliziummetall wird von der PCC weiter zu Pulver verarbeitet und mit Feinheiten im Nanometerbereich in eine vom Fraunhofer ISE entwickelte Silizium-Kohlenstoff-Verbundtechnologie integriert.

„Unsere Siliziummetall-Produktion in Island war von Anfang an konzipiert als klimafreundlich unter ausschließlicher Verwendung grünen Stroms“, erklärt Peter Wenzel, Vorstandsvorsitzender von PCC. „Das neue Anwendungsfeld unseres Siliziummetalls zur Leistungssteigerung von Lithium-Ionen-Batterien, insbesondere für Elektroautos, passt daher perfekt.“

Silizium bietet eine zehnfach höhere Energiedichte als der üblicherweise als Anodenaktivmaterial verwendete Graphit und erhöht die Kapazität von Lithium-Ionen-Batterien daher erheblich. Dies ermöglicht deutlich höhere Reichweiten und kürzere Ladezeiten etwa von Elektroautos. Die beiden Kooperationspartner planen, das neuartige Hightech-Material als Drop-in-Lösung zum Einsatz in der Herstellung von Batteriezellen auf den Markt zu bringen.

Das neuartige Hightech-Material wurde bisher schon nach Anforderungen aus der Automobilindustrie entwickelt. Das Aktivmaterial ist so konzipiert, dass es als Drop-in-Ersatz für den standardmäßig als Anodenmaterial verwendeten Graphit sukzessive in bereits bestehende Zellproduktionslinien eingesetzt werden kann. Dabei sorgt die höhere Energiedichte des Silizium-Kohlenstoff-Materials auch für geringere spezifische Produktionskosten. Die Kooperationspartner wollen die Marktreife für diese Lösung kurzfristig erreichen.

Ein weiterer Vorteil der von de PCC produzierten Nano-Siliziumpartikel besteht neben dem günstigen ökologischen Fußabdruck ihrer Herstellung in der rein europäischen Rohstoffversorgung. Das Siliziummetall-Werk der PCC BakkiSilicon liegt in Island, während bei Graphit China über rund 71 % der weltweiten Reserven verfügt. Auch für die Weiterverarbeitung über Nano-Partikel hin zum finalen Silizium-Kohlenstoff-Material ist eine geschlossene Lieferkette innerhalb Europas geplant und bietet damit zukünftigen Kunden eine sichere und nachhaltige Versorgung nahe der sich schnell entwickelnden europäischen Batterieindustrie.

Kontakt

PCC SE

Moerser Straße 149
47198 Duisburg
Deutschland