HOSALIB

Hochleistungs-Silicium-Kohlenstoff-Komposit als Anodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien

Teilprojekt 1

Partikelsynthese, Prozessierung und Modellierung

Laufzeit: 01.09.2020 bis 31.08.2023

Fördersumme: 1.659.985,00 €

Projektvolumen: 1.659.985,00 €
 

ausführende Stelle:

Center for Nanointegration Duisburg-Essen, NanoEnergieTechnikZentrum
Carl-Benz-Str.  199
47057 Duisburg

zum Internetauftritt

Universität Duisburg-Essen - Insitut für Verbrennung und Gasdynamik
Carl-Benz-Str.  199
47057 Duisburg
zum Internetauftritt

Zuwendungsempfänger:

Universität Duisburg-Essen

zum Internetauftritt

Fördergeber: BMWi, Referat IIC6

Förderkennzeichen: 03EI3027A

Projektträger: PT-J

Leistungsplansystematik:
Elektrochemische Speicher - Lithium-basierte Batterien

Förderprofil: PDIR

Förderart: echnologie- und Innovationsförderung

Beschreibung

Es liegt keine Beschreibung des Teilprojektes vor.

Laufzeit der angegebenen Teilprojekte: 01.09.2020 bis 31.08.2023
Fördersumme der angegebenen Teilprojekte: 2.141.043,00 €
Projektvolumen der angegebenen Teilprojekte: keine Angabe

Teilprojekt 1: Partikelsynthese, Prozessierung und Modellierung

Förderkennzeichen: 03EI3027A

Center for Nanointegration Duisburg-Essen, NanoEnergieTechnikZentrum
47057 Duisburg

Teilprojekt 2: Partikelsynthese und -prozessierung im industriellen Umfeld

Förderkennzeichen: 03EI3027B

Evonik Operations GmbH - Hanau Wolfgang, Abteilung F-RDI-CRE-NGB-SM
63457 Hanau

Fördergeber: BMWi, Referat IIC6

Projektträger: PT-J

Leistungsplansystematik:
Elektrochemische Speicher - Lithium-basierte Batterien

Förderprofil: PDIR

Förderart: echnologie- und Innovationsförderung
Technologie- und Innovationsförderung

Ausführliche Beschreibung des Verbundprojektes

Herausforderungen und Ziele

Spätestens im Jahr 2023 soll es marktreif sein: Anodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien, das zu leistungsfähigeren Energiespeichern führt. Das Material ist in den Laboren des Center for Nanointegration (CENIDE) der UDE bereits erprobt worden. Nun müssen die im Labor bereits etablierten Herstellungs- und Verarbeitungsprozesse auf die erheblich größeren Dimensionen der industriellen Fertigung übertragen werden. Es geht um optimale Prozesstechnik, Partikelcharakterisierung und den Bau von Anlagen in der richtigen Größe und Form auf Basis von Modellsimulationen. Ebenfalls genau unter die Lupe genommen wird der nächste Schritt, in dem die hergestellten Partikel zu Pasten verarbeitet und als Anodenmaterial auf Kupferfolie gedruckt werden.


Inhalt und Arbeitsschwerpunkte

HOSALIB will den Transfer geeigneter Gasphasen-basierter Syntheseverfahren von stabilen Silicium-Kohlenstoff-Kompositmaterialien vom Labor- in den Pilot- und Produktionsmaßstab erreichen und dies durch Prozesssimulationen zu Bildung und Wachstum von Partikeln und Kompositmaterialien unterstützen. Eine wesentliche Fragestellung ist der Tatsache gewidmet, wie eine langzeitstabile Funktionalität des Anodenmaterials durch eine geeignete Oberflächenstabilisierung erzielt werden kann. Dies soll in HOSALIB bereits im Herstellungsprozesses in der Gasphase realisiert werden, indem schon während der Bildung von amorphem Silicium sekundäre Reaktanden zur Oberflächenstabilisierung eingesetzt werden. Die dabei hergestellten nanoskaligen Pulver werden durch weitere Prozessschritte in druckbare Dispersionen überführt und auf Elektroden aufgetragen, wobei hier der Fokus auf der Entwicklung eines geeigneten Rolle-zu-Rolle-Verfahrens liegt. Ein besonderes Augenmerk von HOSALIB gilt dabei den Herstellungskosten, die hier durch die Fokussierung auf eine kontinuierliche, großtechnische Synthesetech-nologie adressiert werden.

Evonik nutzt die Strömungsmodelle sowie die Experimente der UDE-Experten für die eigene Pilotanlage im Industriemaßstab. „Unser erstes Ziel ist, die richtige Zusammensetzung und Form der Partikel auch im industriellen Maßstab zu gewährleisten. So können wir unseren Kunden dann maßgeschneiderte Lösungen anbieten“, erklärt Dr. Julia Lyubina, die zuständige Projektmanagerin bei Evonik.

Quellen:
https://www.enargus.de/pub/bscw.cgi/?op=enargus.eps2&q=hosalib&v=10&id=1476519
https://www.uni-due.de/2020-10-15-leistungsfaehiges-anodenmaterial-mit-evonik
(jüngste Zugriffe: 05.11.2020)


Kurzkategorisierung

Energiespeichertypen

Metall-Ionen-Batterien

Anwendungsfelder

mobil

Förderempfänger

Forschungs- und Entwicklungseinrichtung, undefiniert

schwarze Schlagworte: charakterisieren das Teilprojekt
graue und schwarze Schlagworte: charakterisieren das komplette Verbundprojekt


Schlagworte zum Teilprojekt

Energiespeichertyp

Metall-Ionen-Batterien Lithium-Ionen-Batterien Anode silicium-haltig Komposit

Forschungsgegenstand

Zelle Elektroden Anode Aktivmaterial Nanomaterialien, core shell

Forschungsbereiche

Produktion Testzelle mit Flüssigelektrolyt Elektrodenfertigung Partikelvorbehandlung Chemische Gasphasenabscheidung (CVD)

Produktion Materialherstellung Aktivmaterial

Produktion Materialherstellung Maßstab Labor

Material-, Bauteil- und Systementwicklung Materialentwicklung und -synthese Aktivmaterial

Analytik und Charakterisierung Methode Modellierung und Simulation

Anwendungsfelder

mobil Antriebsart BEV

Förderempfänger

Forschungs- und Entwicklungseinrichtung Universität

Teilprojektleiter

Herr apl. Prof. Dr. Hartmut Wiggers
Center for Nanointegration Duisburg-Essen
NanoEnergieTechnikZentrum
Carl-Benz-Str.  199
47057 Duisburg
zum Internetauftritt

Telefon: +49 203 379-8087
E-Mail: hartmut.wiggers@uni-due.de


Verbundprojektleiter

Herr apl. Prof. Dr. Hartmut Wiggers
Telefon: +49 203 379-8087


Pressekontakt für Teilprojekt

Frau Birte Vierjahn
Carl-Benz-Str. 199
47057 Duisburg
Telefon: +49 203 37-98176
E-Mail: birte.vierjahn@uni-due.de


Pressekontakt für Verbundprojekt

kein Pressekontakt