Deutsche Forscher feilen an neuem Trocknungsansatz für Elektroden

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  • By dpache

Ein neues, am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) koordiniertes Projekt befasst mich mit einem neuen Trocknungsverfahren für Elektroden. Im Zuge von EPIC sollen Elektroden für Lithium-Ionen-Batterien schneller und energieeffizienter getrocknet und so kostengünstiger gebaut werden können.

EPIC steht für „Erhöhung der Durchsatzgeschwindigkeit in der Elektrodenproduktion durch ein innovatives Trocknungsmanagement“ und der Titel ist Programm: Durch ein innovatives Trocknungsmanagement in der Elektrodenherstellung wollen die Forscher die Kosten der Batterieproduktion senken, die Umweltbilanz verbessern und den Standort Deutschland stärken.

Neben einem KIT-Forscherteam der Gruppe Thin Film Technology (TFT) sind in das Projekt auch das wbk Institut für Produktionstechnik des KIT, das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) in Ulm und die Technische Universität Braunschweig eingebunden. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert EPIC im Rahmen des Forschungsclusters ProZell II für drei Jahre mit insgesamt drei Millionen Euro. Projektstart war im August 2020.

Gehen wir etwas ins Detail: In Lithium-Ionen-Batteriezellen sind die Elektrodenschichten entscheidend, denn diese Aktivmaterialien speichern die Energie. „Sowohl das Anoden- als auch das Kathodenmaterial wird als wasser- oder lösemittelbasierte Paste in einer dünnen Schicht auf je eine Stromableiterfolie aus Kupfer und Aluminium aufgetragen. Die Herstellung der Elektroden benötigt viel Zeit und treibt die Investitions- und Produktionskosten nach oben“, schildert das KIT in einer begleitenden Pressemitteilung. Das TFT-Forscherteam  habe ein innovatives Beschichtungsverfahren entwickelt, mit dem sich Elektroden im Labor so schnell wie nie zuvor produzieren ließen. Die Trocknung mit Strukturausbildung und Nachtrocknung bildeten allerdings derzeit noch einen Flaschenhals, der die Erhöhung der Durchsatzgeschwindigkeit der gesamten Elektrodenherstellung verhindere. „Gerade dieser Bereich erlaubt jedoch deutliche Kosteneinsparungen in der Batteriezellproduktion“, erklären die Forscher.

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