Verbundprojekt: SiKo - Silizium-Komposit-Anodenmaterialien – Maßgeschneiderte Materialien und Prozesse hinsichtlich Performance und Kosten; TV: Granulation von autogen zerkleinertem Silizium und mechanische Struktursimulation.
Zeitraum
2020-06-01 – 2023-12-31
Bewilligte Summe
1.086.759,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ETE027D
Leistungsplansystematik
Elektromobilität - Lithium-basierte Batterien [EA2611]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN5)
Förderprogramm
Energie
Das Projekt 'SiKo' zielt auf die Entwicklung und Herstellung verbesserter Kohlenstoff-Silizium-Komposit-Anodenmaterialien (C Si Materialien) für Lithium-Ionen-Batterien (LIB) ab. Neuartige, in hocheffizienten Prozessen herstellbare C-Si-Komposite für LIB-Anoden mit gegenüber bekannten C-Si-Materialien deutlich erhöhter Zyklenfestigkeit und verbesserter Energiedichte sowie wettbewerbsüberlegender Kostenstruktur sind Motivation für dieses Projekt. Durch einen interdisziplinären und ganzheitlichen Material- und Prozessentwicklungsansatz werden im Projekt verschiedene innovative Prozesse zur Herstellung von C Si Materialien für LIB entwickelt und sowohl technologisch über die Performance der Materialien wie auch ökonomisch über die Prozesskosten bewertet. Ziel des Projekts ist, die Struktur und Morphologie der C Si-Komposite durch Optimierung der eingesetzten Schlüssel-Rohstoffe sowie deren chemische und physikalische Modifizierungen kontrolliert einzustellen. Im Projekt werden dazu verschiedene Anlagen bzw. Reaktoren zur thermischen, chemischen und mechanischen Material- und Pulverprozessierung untersucht und neue und vielversprechende Prozesskombinationen in der Materialentwicklung vorangetrieben. Die Ziel-Prozesse zeichnen sich unter anderem durch eine geringere Anzahl von Einzelschritten aus, so dass die Herstellung der Kohlenstoff-Silizium-Kompositmaterialien vorzugsweise in einem einstufigen Prozess realisiert werden soll, welcher die Materialsynthese und Partikelaufbereitung effizient zusammenfasst und damit einen technologisch einzigartigen und ökonomisch und energetisch vorteilhaften Zugang zu C-Si-Materialien mit verbesserten Eigenschaften eröffnet. Die entwickelten Materialien werden strukturell analysiert, zu Elektroden verarbeitet und in LIB-Zellen unterschiedlicher Formate validiert.