Li-Ion-Zellen: Batene erhöht Energiedichte

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Batene erhöht Energiedichte von Lithium-Ionen-Zellen

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Autor: Die Redaktion

Veröffentlicht am 10.11.2022

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Ein Forschungs-Team des Max-Planck-Instituts hat ein hochfeines metallisches Fleece entwickelt, das Fortschritte bei Energiedichte, Laderaten und Sicherheit von Batterien verspricht. Mit dem gleichen Namen wie das Metall-Fleece hat sich die Batene GmbH aus dem Institut ausgegründet und vermarktet die Technologie als alleiniger Lizenzträger. Bei der Erstfinanzierung sicherte sich das Unternehmen Investitionen von zehn Millionen Euro.

Fleece-Material ersetzt Elektrodenfolien

Das metallische Fleece-Material substituiert im Aufbau von Batteriezellen die Elektrodenfolien, die in herkömmlichen Zellen verbaut werden. Diese funktionieren als Stromabnehmer, werden mit Aktivmaterial beschichtet und getrennt von einem dünnen Separator in der Zelle gestapelt, gefaltet oder aufgerollt. Damit sich die Ionen in dem Aktivmaterial bei Nutzung des Akkus in ausreichendem Umfang zwischen den Elektroden bewegen können, darf dies nicht dicker als etwa 0,2 Millimeter aufgetragen werden. Somit müssen viele Lagen der beschichteten Folien verbaut werden, und nur rund 60 Prozent des Zellgewichts besteht aus kapazitätbringendem Aktivmaterial.

Gewichtsanteil des Aktivmaterials bei 90 Prozent

Die Forschenden des Max-Planck-Instituts konnten durch die neue Technologie die Oberfläche der Stromabnehmer im Vergleich zur flachen, glatten Folie um ein Vielfaches erhöhen, so dass sich Aktivmaterialienschichten nun mit Dicken von bis zu zwei Millimetern auftragen lassen, ohne die Performance negativ zu beeinflussen. Im Vergleich mit herkömmlichen Batterien reduziere das neue Design den Metallanteil auf ein Zehntel und erhöhe den Anteil des aktiven Materials am Gesamtgewicht des Akkus auf mehr als 90 Prozent.

Produktion im großen Maßstab geplant

Weitere Vorteile ergäben sich durch die alternative Struktur, die auch Lade- und Entladeraten sowie die Sicherheit der Zellen positiv beeinflussen soll. Die Technologie beschränke sich zudem nicht auf Lithium-Ionen-Batterien: Auch andere Zellchemien wie bei der in der aktuellen Forschung stark fokussierte Natrium-Ionen-Batterie seien kompatibel. Nach erfolgreichen Demonstratoren konzentriert sich der Konzern nun auf den Aufbau einer Produktion im größeren Maßstab. Mittlerweile wurde die 2022 gegründete Batene GmbH mit 42 Millionen Euro bewertet.
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Quelle:

https://www.miragenews.com/max-planck-spin-off-develops-more-efficient-892043/
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