Glatt Pulversynthese im Verbund-Projekt „SiKo“

Silizium-Komposit-Anodenmaterialien

Silizium-Komposit-Anodenmaterialien – Maßgeschneiderte Materialien und Prozesse hinsichtlich Performance und Kosten

Das Projekt „SiKo“ zielt auf die Entwicklung und Herstellung verbesserter Kohlenstoff-Silizium-Komposit-Anodenmaterialien (C-Si-Materialien) für Lithium-Ionen-Batterien (LIB) ab.

Durch einen interdisziplinären und ganzheitlichen Material- und Prozessentwicklungsansatz werden im Projekt verschiedene innovative Prozesse zur Herstellung von C-Si-Materialien für LIB entwickelt und sowohl technologisch über die Performance der Materialien wie auch ökonomisch über die Prozesskosten bewertet. Die Ziel-Prozesse zeichnen sich unter anderem durch eine geringere Anzahl von Einzelschritten aus, so dass die Herstellung der Kohlenstoff-Silizium-Kompositmaterialien einen technologisch einzigartigen und ökonomisch vorteilhaften Zugang zu C-Si-Materialien mit verbesserten Eigenschaften eröffnet. Im Projekt werden dazu verschiedene Anlagen bzw. Reaktoren zur thermischen, chemischen und mechanischen Material- und Pulverprozessierung untersucht und neue und vielversprechende Prozesskombinationen in der Materialentwicklung vorangetrieben. Die entwickelten Materialien werden strukturell analysiert, zu Elektroden verarbeitet und in LIB-Zellen unterschiedlicher Formate validiert.

Im Rahmen des Projektes „SiKo“ werden mithilfe der Glatt Pulversynthese die Rohstoffe für die Anoden hergestellt. Hierzu werden unterschiedliche Kohlenstoffträger zusammen mit Silizium agglomeriert und thermisch nachbehandelt, um homogene Ausgangspulver für die spätere Weiterverarbeitung sicherzustellen und so eine Entmischung der Bestandteile zu verhindern. Während der Herstellung der Anodenwerkstoffe konnte durch die gezielte Steuerung des Sprühdrucks, der Reaktionstemperatur und insbesondere der Pulsfrequenz Einfluss auf die Eigenschaften des Pulvers genommen werden.

Kohlenstoff-Silizium-Anodenmaterial, hergestellt mit der Glatt Pulversynthese

Partner:

  • SGL CARBON GmbH
  • VARTA Microbattery GmbH
  • TU Braunschweig, Institut für Partikeltechnik (iPAT)
  • Glatt Ingenieurtechnik GmbH

Die Projektbetreuung erfolgt durch den Projektträger Jülich PTJ.

Das Projekt „SiKo“ wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.

Laufzeit: 01.06.2020 – 31.05.2023

Glatt-Förderkennzeichen: 03ETE027B