Description: Das Projekt "Entwicklung der Herstellungstechnologie einer gewebebasierten dreidimensionalen Silizium-Elektrode für Lithium-Ionen-Zellen und deren Charakterisierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Biowissenschaften durchgeführt. Das Ziel des beantragten Verbundvorhabens 3D-Si-Elektrode ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung mechanisch und strukturell stabiler gewebebasierter dreidimensionaler Siliziumanoden für wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterien (LIB), die zu einer deutlichen, nachhaltig wirksamen Lebensdauerverlängerung und Zyklenstabilität solcher LIB führen. Die volumetrische bzw. gravimetrische Speicherkapazität der Zellen soll um den Faktor 2 bis 4 verbessert werden, bei gleichzeitiger Reduktion des Rohstoffs Kupfer um den Faktor 6 bis 10 und der Verwendung der heimischen Ressourcen/Rohstoffe Glas, Kohlenstoff und Silizium. Dies führt insgesamt zu einer effizienteren, ressourcenschonenden und nachhaltigen Batterietechnologie. Grundlage ist eine vom Verbundkoordinator patentierte Technologie zur Herstellung von Stromkollektoren, die um die Siliziumbeschichtung mittels chemischer Gasphasenabscheidung und einer speziellen Methode der Kathodenzerstäubung erweitert werden soll. Das angestrebte Verfahren soll ferner unter Einbeziehung bereits existierender 'Rolle-zu-Rolle'-(R2R)-Vakuum-Beschichtungsverfahren für Stromkollektoren eine Vorproduktionsreife erlangen. Die elfolion bezieht maßgefertigte Gewebe von nationalen Lieferanten und fertigt daraus Stromkollektoren sowie Elektroden. Die Komponenten werden dann von der TUBAF individuell und als assemblierte Halb- und Vollzellen im Labor charakterisiert. Es werden die mechanischen, strukturphysikalischen und elektrochemischen Eigenschaften auf Kollektor-, Elektroden- und Zell-Ebene charakterisiert und daraus Mikrostruktur-Eigenschaft-Korrelationen sowie Designvorschläge und Prozessierungsparameter für die Kooperationspartner abgeleitet. Die VARTA Microbattery (VMB) integriert und testet die wissenschaftlichen Ergebnisse in industrienahen Benchmarksystemen. Damit wird eine Wertschöpfungskette in Deutschland etabliert.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Cellulosehydrat ? Freiberg ? Kupfer ? Lithium-Ionen-Akkumulator ? Silizium ? Kohlenstoffsenke ? Produktionstechnik ? Rohstoff ? Arbeit ?
Region: Sachsen
Bounding box: 10.40664° .. 10.40664° x 49.29433° .. 49.29433°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2023-06-01 - 2026-05-31
Accessed 1 times.