GRAZ. Die Lithium-Ionen-Batterie hat mit ihrer Markteinführung im Jahr 1991 einen Siegeszug angetreten. Man findet sie unter anderem in Smartphones, Digitalkameras oder Akkuschraubern. Im Bereich der elektrochemischen Energiespeicherung hat sie mittlerweile sämtliche konkurrierenden Technologien verdrängt.
Nicht zuletzt durch die rasante Entwicklung im Bereich der E-Mobilität ist die Technologie auch ein Milliardenmarkt mit konstant hohen Wachstumsraten. Ein Grund für diesen Erfolg ist, dass sich die Energiedichte der Batterien in den vergangenen 30 Jahren mehr als verdreifacht hat.
Ambitionierte Zielsetzung
Ein steirisches Konsortium aus Forschung und Wirtschaft will nun diesen Trend fortsetzen. Für das Projekt „OpMoSi” haben sich vier heimische Player zusammengetan, um die Weiterentwicklung der Lithium-Ionen-Technologie voranzutreiben. Koordiniert wird das Konsortium von der Virtual Vehicle Research GmbH. Das Forschungszentrum arbeitet dabei eng mit der Materials Center Leoben Forschung GmbH, der Varta Innovation GmbH und der AVL List GmbH zusammen.
Ziel: Höhere Energiedichte
Oberstes Ziel der Projektpartner ist es, die Ladungsdichte und die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien zu erhöhen. Gelingen soll dies durch neuartige „Hollow Core-Shell Silizium Kohlenstoff (HCS Si-C) Komposit Anoden”. Diese nächste Generation der Lithium-Ionen-Batterie soll im Vergleich zu bestehenden Technologien eine 30% erhöhte Energiedichte bei gleicher Ladestabilität erreichen.
Im Entwicklungsprozess dieser neuen Zellgeneration werden die Kompetenzen der Projektpartner in verschiedenen Bereichen kombiniert und gebündelt: von Simulation, über Elektroden-/Zellfertigung bis zu Elektrochemie. Künftig soll eine zielgerichtetere, kostengünstigere und ressourcenschonendere Herstellung von verbesserten Lithium-Ionen-Batterien mit Si-Anoden ermöglicht werden. Nach erfolgreicher Projektdurchführung ist ein Folgeprojekt auf nationaler oder EU-Ebene geplant.
Technologiesprung geplant
Virtual Vehicle Research GmbH-Geschäftsführer Jost Bernasch: „OpMoSi ist ein Vorzeigeprojekt, in dem die Technologie für Lithium-Ionen-Batterien auf das nächste Level gebracht wird. Als Konsortialführer und wissenschaftlicher Partner forschen wir an einer deutlich verbesserten Energiedichte für künftige Batterien. Wir haben gezeigt, dass wir Ergebnisse der Grundlagenforschung erfolgreich in automotive Anwendung umsetzen können.” (red)