In den 1990er-Jahren hat die Lithium-Ionen-Batterie den Energiespeichermarkt erobert, ist seitdem in Digitalkameras, Notebooks, Haushaltsgeräten ebenso enthalten wie in E-Bikes oder Smartphones. Es gelang, die Dichte der Batterien um mehr als das Dreifache zu erhöhen. Und diese Entwicklung wollen die steirischen Forschenden jetzt weiter vorantreiben.
Das ehrgeizige Ziel des Projekts „OpMoSi“ ist laut dem Grazer Forschungszentrum Virtual Vehicle die Steigerung der Energiedichte der Akkuzellen um 20 bis 30 Prozent bei 1.000 Ladungen. Am Projekt sind zudem die Materials Center Leoben Forschungs GmbH, die Varta Innovation GmbH sowie die AVL List beteiligt.
Millionenförderung aufgestellt
Das Gesamtprojekt wird vonseiten der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft mit 2,7 Mio. Euro gefördert. Gelingen soll es durch neuartige Anoden, sogenannte „Hollow Core-Shell Silizium Kohlenstoff (HCS Si-C) Komposit Anoden“. Diese neue Zellgeneration soll verglichen mit bestehenden Technologien eine 30 Prozent erhöhte Energiedichte bei gleicher Ladestabilität erreichen.
„Künftig soll eine zielgerichtetere, kostengünstigere und ressourcenschonendere Herstellung von verbesserten Lithium-Ionen-Batterien mit Si-Anoden ermöglicht werden“, hieß es vonseiten Virtual Vehicle. Nach erfolgreicher dreijähriger Projektdurchführung sei ein Folgeprojekt auf nationaler oder EU-Ebene geplant.
Gebündelte Kompetenzen
Die Kompetenzen wurden gebündelt: Der Fokus der Virtual Vehicle Research GmbH liegt auf der engen Verknüpfung von umfassender Systemsimulation und Hardware-Tests. Das Materials Center Leoben (MCL) will hochauflösende bildgebende Verfahren sowie KI-basierte Bildanalyse-Modelle heranziehen, um die Struktur der Anode bestmöglich verstehen zu können.
Die Varta Innovation GmbH bringt die Kompetenz in der Fertigung von Elektroden und Batteriezellen sowie ein grundlegendes Verständnis der verwendeten Materialien und der Zellauslegung bzw. des Zelldesigns ein. Die AVL List GmbH hat sich über Jahre eine Expertise im Design und der Auslegung von Batteriemodulen und Batterie-Packs erarbeitet.