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Ein Ätzverfahren verleiht Siliziumscheiben eine poröse Oberfläche, die sich besonders gut mit einer Kupferelektrode verbinden lässt.
Siekmann, CAU

Ein Ätzverfahren verleiht Siliziumscheiben eine poröse Oberfläche, die sich besonders gut mit einer Kupferelektrode verbinden lässt.

Auf der Hannover Messe hat ein Forschungsteam vom Institut für Materialwissenschaft der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) gemeinsam mit dem Anlagenhersteller RENA Technologies einen neuen Lösungsansatz für effizientere Elektroauto-Akkus präsentiert. Ziel ist die Entwicklung von Anoden aus 100 Prozent Silizium.

Silizium als Speichermaterial für Elektroauto-Batterien bietet sich an, da es im Vergleich zu den bisher genutzten Materialien eine höhere Speicherkapazität aufweist. Allerdings machte die mechanische Instabilität von Silizium eine Nutzung für Speichertechnologien kaum möglich. Den Wissenschaftlern scheint es nun gelungen zu sein, durch gezieltes Strukturieren der Oberfläche auf Mikroebene das Speicherpotenzial von Silizium komplett auszuschöpfen.

Kostengünstige industrielle Fertigung im Blick

„Theoretisch ist Silizium das beste Material für Anoden in Akkus. Es kann bis zu zehnmal mehr Energie speichern als Graphit-Anoden in herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien. Silizium ist nach Sauerstoff das zweithäufigste Element der Erde und damit eine nahezu unbegrenzte, kostengünstige Ressource“, so die Materialwissenschaftlerin Dr. Sandra Hansen.

Dr. Holger H. Kühnlein, Senior Vice President Technology der RENA Technologies GmbH, erklärt: „Die Kooperation von CAU und RENA vereint die jahrzehntelangen Erfahrungen der Grundlagenforschung höchst effizient mit der industriellen Prozess- und Anlagenentwicklungs-Expertise."

Dies soll dazu beitragen, die neuen Erkenntnisse aus der universitären Grundlagenforschung schnell in die industrielle Anwendung zu übertragen. Das gemeinsame Forschungsprojekt „Entwicklung und Charakterisierung von großflächigen, porösen Si-Film-Anoden für Lithium-Schwefel-Silizium-Energiespeichern“ (PorSSi) wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit insgesamt einer Million Euro gefördert und hat eine leistungsfähige Siliziumbatterie sowie ein Konzept zu ihrer kostengünstigen, industriellen Herstellung zum Ziel.

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