Nano-Komposite als Anodenmaterial von Lithium-Ionen-Akkumulatoren
Die schrittweise Einführung des Kraftfahrzeugantriebs durch elektrische Energie wird zu einem starken Anstieg der Nachfrage nach leistungsfähigen Batterien mit ausreichender Energiedichte führen.
Lithium-Ionenbatterien sind zurzeit aus verschiedenen Gründen, beispielsweise aufgrund ihrer Leistung, der Verfügbarkeit der Rohstoffe oder auch der geplanten Verfügbarkeit großer Fertigungskapazitäten, ohne Alternative. Trotz aller Vorteile bedarf es aber noch intensiver Forschungs- und Entwicklungsarbeiten, um eine weitere Gewichts- und Volumenreduktion, verkürzte Ladezeiten bei einer großen Zahl von Ladezyklen, hohe Temperaturtoleranz, die Vermeidung toxischer Komponenten und Senkung der Herstellkosten zu gewährleisten.
Die Universität Duisburg-Essen hat neuartige Komposite aus nanokristallinem Silizium in einer hochporösen Kohlenstoffmatrix entwickelt, die, als Anodenmaterial in der Batterie zu einer dreifachen Steigerung der Speicherkapazität im Vergleich zum bisherigen Stand der Technik führen.
Im Rahmen des VIP-Projekts soll in diesem Zusammenhang die Materialstabilität sowie die Anwendbarkeit des neuen Materials untersucht werden. Ein wesentliches Ziel wird die Verbesserung der Zyklenstabilität um den Faktor 10 gegenüber dem Stand der Technik.
Zur Verwertung wird insbesondere die Gründung eines Unternehmens angestrebt, das gemeinsam mit Industrieunternehmen die Produktion des Anodenmaterials vorantreiben soll.