Anody krzemowo-węglowe do mocniejszych akumulatorów litowo-jonowych

29 grudnia 2022
Anody krzemowo-węglowe do mocniejszych akumulatorów litowo-jonowych

Firma PCC Thorion z siedzibą w Duisburgu i jej partnerzy naukowi – Instytut Fraunhofera ds. Systemów Energii Słonecznej ISE i inni, realizują projekt badawczy mający na celu poprawę wydajności akumulatorów litowo-jonowych. Na przedsięwzięcie przewidziano dofinansowanie unijne w wysokości 3,5 mln EUR. Celem projektu jest zwiększenie skali do pełnej produkcji przemysłowej innowacyjnego kompozytu krzemowo-węglowego. Opracowany przez PCC Thorion i Fraunhofer ISE aktywny materiał anodowy, zwiększa wydajność nanocząstek krzemu poprawiając wydajność akumulatorów litowo-jonowych.

Kompozyt krzemowo-węglowy opracowany przez PCC Thorion i Fraunhofer ISE służy jako szczególnie skuteczny aktywny materiał anodowy do akumulatorów litowo-jonowych, wzmacniając w ten sposób kluczową technologię napędzającą postęp w kierunku gospodarki neutralnej dla klimatu. Krzem ma tę zaletę, że ma teoretyczną pojemność magazynowania około dziesięć razy większą niż grafit – powszechnie stosowany dotychczas materiał anodowy. Innowacyjny kompozyt zasadniczo zwiększa pojemność akumulatorów litowo-jonowych, umożliwiając znacznie dłuższą pracę na jednym ładowaniu, tym samym zwiększa zasięg jazdy. Oferuje również krótsze czasy ładowania, co jest kluczowym czynnikiem komercjalizacji samochodów elektrycznych i innych urządzeń korzystających z magazynów energii.

Dzięki temu kompozytowi krzemowo-węglowemu, uczestnicy projektu planują zapewnić szybko rozwijającemu się przemysłowi akumulatorowemu natychmiastowe ulepszenie w postaci materiału, który można łatwo zintegrować z istniejącymi procesami produkcyjnymi jako zamiennik grafitowego materiału anodowego, stosowanego do tej pory. W intensywnych testach ogniw, współpracujący partnerzy byli już w stanie zademonstrować nadzwyczajne wyniki w zakresie osiągalnej pojemności właściwej i stabilności cyklu, tj. długowieczności i wytrzymałości materiału anodowego w bateriach. Jest to warunek wstępny zwiększenia skali procesu produkcyjnego, a dzięki finansowaniu z UE może być realizowany.

Kolejną zaletą dotychczas opracowanego przez PCC Thorion i Fraunhofer ISE rozwiązania jest bezpieczeństwo surowcowe, które zapewnia kluczowy surowiec – krzem, produkowany przez spółkę z Grupy PCC PCC BakkiSilicon hf. w Islandii. Ponadto zakład PCC BakkiSilicon wykorzystuje wyłącznie energię elektryczną ze źródeł odnawialnych, głównie geotermalnych, do wysoce energochłonnej produkcji krzemu, co znacznie zmniejsza ślad węglowy przedmiotowego komponentu baterii krzemowo-węglowej.

Gotowość EIT RawMaterials do udziału w projekcie podkreśla słuszność naszego podejścia do wprowadzania na rynek aktywnego materiału anodowego produkowanego w sposób zrównoważony na bazie naszego krzemu, towaru, który produkujemy w Islandii przy użyciu w 100% energii odnawialnej – wyjaśnia dr Peter Wenzel, Dyrektor generalny PCC SE, spółki macierzystej PCC Thorion GmbH. – Dzięki istniejącym już mocom produkcyjnym uważamy, że jesteśmy dobrze przygotowani, aby przyczynić się do przyszłego bezpieczeństwa dostaw dla europejskiego przemysłu baterii – dodaje.

Jako partner finansujący w ramach programu inwestycyjnego KAVA 9, EIT RawMaterials – część Europejskiego Instytutu Innowacji i Technologii – wspiera projekt mający na celu zwiększenie wydajności akumulatorów litowo-jonowych. We wspólnym projekcie uczestniczą PCC Thorion, Fraunhofer ISE, Uniwersytet Alberta Ludwiga we Freiburgu i Centrum Nanointegracji Duisburg-Essen (CENIDE) na Uniwersytecie Duisburg-Essen. Każdy z uczestników wnosi swój wkład w badania, zdolności i pionierską wiedzę specjalistyczną w dziedzinie materiałów akumulatorowych.

Źródła: PCC SE, Fraunhofer ISE                                                       Zaprenumeruj Magazyn Fotowoltaika