Ökologisch und ökonomisch nachhaltige Materialien für die Kathoden- und Anodenbeschichtung in der Lithium-Ionen-Batterie (ÖkoMatBatt); Teilprojektbezeichnung: Entwicklung von neuen halogenfreien Hochleistungskautschuken zur Verwendung in Anode und Kathode

Abstract

Der ressourcenschonende Umgang mit fossilen Rohstoffen und der stetig steigende Bedarf an qualitativ hochwertigen, kostengünstigen Batteriematerialien bedingen eine zunehmende Diskrepanz zwischen dem wachsenden Markt u. a. in der Elektromobilität und seiner sozio-ökologischen Kompatibilität. Hierbei stellen die zentralen Themen, Energieversorgung und -speicherung, Elektromobilität sowie Klimaschutz eine große Herausforderung im 21. Jahrhundert dar. Lithium-Ionen-Batterien haben sich hierbei als wesentlicher Bestandteil in diesem Wandel herauskristallisiert, jedoch werden bei der Elektrodenproduktion oftmals umweltbelastende und toxische Materialien verwendet, welche neue Herausforderungen beim Recycling als auch der Sicherheit von Batterien mitbringen. Ziel des Verbundprojektes ÖkoMatBatt war es, nachhaltige Alternativen im Bereich Lösungsmittel, Aktivmaterialien als auch Polymeren für die Elektrodenproduktion von Lithium-Ionen-Batterien zu entwickeln. Des Weiteren war die Integration der innovativen Materialien und Prozesse in einer ressourcenschonenden Herstellung von industrienahen Vollzellen geplant.

Hierbei wurden folgende wissenschaftliche und technische Arbeitsziele innerhalb des Gesamtprojektes vereinbart: 1. Definition von technischen Spezifikationen und Anforderungsprofilen für Anoden und Kathoden und der darin verwendeten Polymere entlang der Prozesskette 2. Identifikation und Anwendung von neuen nicht-toxischen alternativen Lösungsmitteln bei der Kathoden Prozessierung 3. Entwicklung von neuen Halogen-freien Polymeren zur Anwendung in Lithium-Ionen-Batterien und deren Charakterisierung 4. Bewertung von Halogen-freien Polymeren in vergleichenden Life Cycle Assessment (LCA) Studien