Das niederländische Unternehmen RGS gab die Markteinführung seines nanoporösen E-magy-Siliziums zur Verbesserung von Lithium-Ionen-Batterien bekannt, vor allem für den Elektroautomarkt. Dieses spezielle Silizium kann in der Anode von Li-Ionen-Batterien verwendet werden, um deren Kapazität zu erhöhen. E-magy kann die Kapazität von Li-Ionen-Batterie-Anoden dem Unternehmen zufolge um bis zu 50 Prozent erhöhen. Dies führe zu Reichweiten von deutlich mehr als 500 km für Elektroautos, ohne dass weitere Batterien hinzugefügt werden müssen. Um seinen Kunden größere Mengen an E-magy-Material zur Verfügung zu stellen, erweitert RGS seine Industrieanlage derzeit auf die Gigawatt-Skala. Das Material steht jetzt für die Kundenqualifizierung zur Verfügung.
Das enorme Wachstum der E-Mobilitätsanwendungen hat den Bedarf an verbesserten Batterien, die derzeit durch Batteriematerial begrenzt sind, verstärkt. Das Ersetzen des heutigen Kohlenstoffmaterials durch Silizium in Lithium-Ionen-Batterien wird allgemein als eine der möglichen Lösungen angesehen, um größere Batteriekapazitäten zu erreichen. Theoretisch kann die Verwendung von Silizium die Batterieanodenkapazität um einen Faktor 10 erhöhen. In der Praxis ist die Verwendung von Silizium aufgrund nachteiliger Schwellungseffekte während des Ladens der Batterie erheblich eingeschränkt, was die Lebensdauer begrenzt.
E-magy löst das Schwellungsproblem
E-magy nanoporöses Siliziummaterial absorbiert die Lithium-Ionen während des Batteriezyklus durch ihre innere Porosität, ähnlich einem Schwamm, der Wasser absorbiert. Dies verhindert dem Unternehmen zufolge ein Anschwellen der Batterieanode von außen, während die Kapazität um den Faktor 3 oder mehr ansteigt. E-magy wird als Pulver geliefert und kann in bestehenden Lieferketten und Fertigungsprozessen der Batteriefabrik verwendet werden – um die Kapazität von Li-Ionen-Batterien schrittweise zu erhöhen. RGS verwendet seine patentierte Rapid-Casting-Technologie, um diesen kostengünstigen und skalierbaren Weg zur Herstellung seines Siliziummaterials bereitzustellen.
„RGS hat ein hervorragendes Verfahren zum Skalieren von Siliziumpartikeln in Mikrogröße mit einer nanostrukturierten Morphologie erreicht, das für die nächsten Generationen von Li-Ionen-Batterien geeignet ist. Diese Kombination von Strukturen verhindert viele Hindernisse und Sicherheitsprobleme, die nur mit Silizium in Mikro- oder Nano-Größe auftreten, und sichert die Qualität beim Laden und Entladen.“ – Dr. Erik Kelder, Associate Professor für angewandte Physik an der Delft University
RGS hat vor kurzem mit der Herstellung des E-magy-Siliziums in seiner Industrieanlage in den Niederlanden begonnen. Es wird erwartet, dass E-magy in gewünschten Mengen gemäß den kundenspezifischen Formulierungen in eine Kohlenstoffanode gemischt wird. RGS arbeitet derzeit mit führenden Industriekunden und mit renommierten Instituten wie der niederländischen Delft-Universität und dem französischen CEA zusammen. Die Anlage wird auf eine Produktionskapazität von 50 Tonnen pro Jahr erweitert, wodurch eine Kapazität von einer Gigawattstunde für die Batterieproduktion bereitgestellt wird.
„Wir glauben, dass unser E-magy-Produkt, das tief in unserer Siliziumtechnologie-Erfahrung begründet ist, für umfangreiche Fertigungsinitiativen für Batteriesysteme von Nutzen sein wird. Dies wird der Elektromobilität, der Elektronik und großen Speicherbatterieanwendungen zugute kommen – und den Übergang zu einer Null-Emissions-Gesellschaft unterstützen.“ – Dr. Axel Schönecker, CTO von RGS
Quelle: E-magy – Pressemeldung vom 02.11.2018
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