Förderprojekt: PerForManZ - Perforierte Folienableiter und Siliciumanoden für ressourcenschonenden Materialeinsatz in nachhaltiger Zelltechnologie“ in der Förderinitiative Batterie 2020 (Transfer)

Abstract

Im Projekt PerForManZ soll durch die Kombination innovativer Ansätze auf Material-, Elektroden- und Zellebene die Energiedichte von Lithium-Ionen-Batterien gesteigert und zugleich der Einsatz kritischer Rohstoffe wie Kupfer, Kobalt, Nickel und Naturgraphit gegenüber dem Stand der Technik reduziert werden. Hierzu wird ein Gesamtkonzept zur Integration von Silicium in Lithium-Ionen-Batterien entwickelt, das insbesondere mikroperforierte Ableiterfolien, geeignete siliciumbasierte Aktivmaterialien und eine praxistaugliche Prozessführung umfasst. Die Prälithiierung ist dabei erst im letzten Fertigungsschritt vorgesehen, um die Kompatibilität mit bestehenden Produktionslinien zu gewährleisten. Seitens WACKER ist die Entwicklung neuartiger Si/C-Komposite als Anodenaktivmaterialien mit hoher volumetrischer und gravimetrischer Kapazität sowie verringerter Volumenänderung Ziel des Vorhabens. Ergänzend werden geeignete Elektrodenformulierungen und Verarbeitungsverfahren entwickelt, um auf Elektrodenebene Kapazitäten von mehr als 800 mAh/cm3 sowie in Vollzellen mehr als 300 Zyklen bei 80% Kapazitätsrückhalt und weniger als 20% Anodendickenzunahme zu erreichen.