COATEMO_II: Hochenergieelektroden für die Elektromobilität, Teilvorhaben: Entwicklung neuartiger Nano-Kohlenstoff-Materialien für Anoden in Li-Ionen-Batterien

Description: Im Rahmen des Projektes COATEMO II sollen funktionalisierte Multilayer-Graphene als hochleitfähiges Additiv und als Matrix für mikro- oder nanoskaliges Silizium (Si) als Speichermaterial für Lithium-Ionen Batterien (LIB) erforscht und zusammen mit Silizium in einem Sprühtrocknungsverfahren zu einem hochenergetischen Kompositmaterial für Anoden verarbeitet werden. Dessen Verfügbarkeit und Verarbeitbarkeit zu Anoden werden im Labor- und Technikumsmaßstab demonstriert. Die Partner bringen ihr Know-How in Kohlenstoff- und Silizium-Aktivmaterialien sowie in der Batterie-Prozesstechnologie ein. Die Prozesse sollen so gestaltet werden, dass später das Anodenmaterial zum Einsatz in Lithium-Batterien wirtschaftlich sinnvoll produzierbar ist. Im Teilvorhaben der FC sollen Nano-Kohlenstoff-basierte Dispersionen mit Additiven und mit Aktivmaterial-basierten Co-Dispersionen entwickelt werden, die im Bereich der Herstellung von Li-Ionen-Batterie-Anoden Verwendung finden. FutureCarbon wird Dispersionen, die vor allem als Additiv im Verbund mit den zu entwickelten Aktiv-Materialien eingesetzt und darauf optimiert werden, entwickeln und produzieren. Da Silizium eine relativ große Volumenänderung beim Be- und Entladen mit Lithium-Ionen hat soll diese durch den Einsatz von Kohlenstoff-Nanotubes und Graphene reduziert werden. Das erhöht die Lebensdauer der Anode und damit auch der Li-Ionen-Batterie. Die Herstellung der pastösen Dispersionen bzw. Zubereitungen soll im Laufe des Projektes mittels eines neuen Verfahrens vorgenommen und evaluiert werden.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Verbundwerkstoff ? Lithium ? Lithium-Ionen-Akkumulator ? Kohlenstoff ? Silizium ? Zusatzstoff ? Lithium-Batterie ? Batterie ? Kohlenstoff-Nanoröhren ? Dispersion ? Produktionstechnik ? Stoffgemisch ? Verfahrenstechnik ? Elektromobilität ? Neuartige Materialien ? Graphen ? Ionen ? Lebenserwartung ? Nanobereich ?

Region: Bayern

Bounding boxes: 12.53381° .. 12.53381° x 47.795° .. 47.795°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Geldgeber*in)
• Future Carbon GmbH (Betreiber*in)
• Graphit Kropfmühl GmbH (Mitwirkende)
• Hochschule für angewandte Wissenschaften Landshut, Technologiezentrum Energie (Mitwirkende)
• InVerTec Institut für innovative Verfahrenstechnik e.V. (Mitwirkende)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• VARTA Microbattery GmbH (Mitwirkende)

Time ranges: 2018-11-01 - 2021-10-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: COATEMO_II: High-energy electrodes for electric mobility; Subproject: Development of novel nano-carbon materials for anodes in Li-ion batteries
  Description: In the COATEMO II project, functionalized multilayer graphenes are to be investigated as a highly conductive additive and as a matrix for micro- or nanoscale silicon (Si) as a storage material for lithium-ion batteries (LIB) and processed together with silicon in a spray-drying process to a high-energy composite material for anodes. Its availability and processability into anodes will be demonstrated on laboratory and pilot plant scale. The partners contribute their know-how in carbon and silicon active materials as well as in battery process technology. The processes are to be designed in such a way that the anode material for use in lithium batteries can later be produced in an economically viable way. In the sub-project of FC, nano-carbon-based dispersions with additives and with active material-based co-dispersions are to be developed, which will be used in the production of Li-ion battery anodes. FutureCarbon will develop and produce dispersions that are primarily used as additives in combination with the active materials to be developed and optimized for this purpose. Since silicon has a relatively large change in volume when loaded and unloaded with lithium ions, this is to be reduced by using carbon nanotubes and graphene. This increases the lifetime of the anode and thus also of the Li-ion battery. The production of the pasty dispersions or preparations is to be carried out and evaluated in the course of the project using a new process. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1081534

Status

Aktiv

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