Mit dem Silizium-Kohlenstoff-Kompositmaterial Siridion® Black hat Evonik ein neues Anodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien vorgestellt. Es macht Batterien leistungsfähiger, indem es die Energiedichte erhöht sowie die Schnellladefähigkeit und Energieeffizienz verbessert.
„Die Markteinführung von Siridion® Black markiert einen wichtigen Meilenstein in der strategischen Entwicklung unseres Portfolios“, sagt Peter Friesenhahn, Leiter der Business Line Silanes von Evonik. „Wir stärken unser Angebot für attraktive, technologie-getriebene Wachstumsmärkte und positionieren uns als Innovationspartner für unsere Kunden.“
Mit der Einführung des neuen Hochleistungsmaterials komplettiert Evonik zudem sein Angebot an Batteriewerkstoffen: So bietet das Unternehmen bereits Aktivmaterialien für die Kathode sowie Metalloxide für die Beschichtung von Separatorfolien an.
„Bisher wird Graphit als Anodenmaterial in Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt. Für Batterien mit größerer Kapazität braucht es jedoch neue Materialien, die auch ein schnelleres Laden ermöglichen“, sagt Björn Borup, in der Business Line Silanes von Evonik für das Marketing von Batteriematerialien zuständig. „Als Additiv lässt sich unsere Lösung rasch in bestehende Anodenmaterialien und Produktionsprozesse integrieren und ist gut mit anderen Batteriematerialien zu kombinieren.“
Das Pulver wird durch Gasphasensynthese hergestellt. Es besteht aus vereinzelten ungesinterten kugelförmigen Partikeln, die wenige hundert Nanometer groß sind. Innerhalb der amorphen Partikel steigt die Kohlenstoffkonzentration von innen nach außen an. Das sorgt für eine überlegene Stabilität. „Zudem sind die Kügelchen durch den höheren Kohlenstoffgehalt an der Oberfläche, besser vor Oxidation geschützt und leichter zu verarbeiten“, sagt Dr. Julia Lyubina, verantwortlich für die Entwicklung und Kommerzialisierung von Siridion® Black.
Das Hochleistungs-Anodenmaterial wurde gemeinsam von der Funktion Research, Development & Innovation sowie der Business Line Silanes von Evonik entwickelt. Gemeinsam mit der Universität Duisburg-Essen arbeiten sie daran, Lithium-Ionen-Batterien noch leistungsfähiger zu machen. Das Projekt wird noch bis 2023 vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert (Förderkennzeichen: 03EI3027B).
„Unser Material ermöglicht maßgeschneiderte Lösungen: Es gibt den Anodenherstellern und ihren Kunden, die nötige Flexibilität, die Batterien genau an die jeweiligen Bedürfnisse anzupassen“ so Lyubina. Gerade Hersteller von Wearables oder Mobilgeräten dürften diese Designfreiheit zu schätzen wissen.
Das kohlenstoffbedeckte Silizium ist ab sofort im industriellen Maßstab verfügbar. Auf der Fachmesse „China International Battery Fair“, die vom 19. bis zum 21. März in Shenzen, China stattfindet, wird es erstmals den Besuchern vorgestellt. Evonik ist dort am 1GT087 zu finden.
Über Smart Materials
Zur Division Smart Materials gehören die Geschäfte mit innovativen Materialien, die ressourcenschonende Lösungen ermöglichen und konventionelle Werkstoffe ersetzen. Sie geben smarte Antworten auf die großen Herausforderungen von heute: Umwelt, Urbanisierung, Energieeffizienz, Mobilität und Gesundheit. Die Division Smart Materials erzielte im Geschäftsjahr 2019 mit rund 7.500 Mitarbeitern pro forma einen Umsatz von 3,4 Mrd. Euro.
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