Schlüsselkomponente für Batterien der Zukunft

Lithiumschicht auf Kupferfolie: Das Verfahren erlaubt bereits jetzt die Herstellung von Prototypzellen mit 5 bis 30 µm dünnen Lithiumanodenschichten.
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Ein innovatives Verfahren zur kosteneffizienten Herstellung dünner Lithiumanoden aus geschmolzenem Lithium haben Wissenschaftler des Fraunhofer IWS um Dr. Holger Althues entwickelt. Die Lithium-Metall-Anode wird bereits in Lithium-Schwefel-Zellen eingesetzt, um Rekordwerte in der spezifischen Energie von mehr als 400 Wattstunden pro Kilogramm zu erreichen. Mit dem Walzverfahren für Lithiumfolien lassen sich großflächig Schichten unter 50 Mikrometern Dicke nur sehr aufwendig herstellen. Die Qualität ist zudem begrenzt, da Hilfsstoffe die Oberfläche chemisch verunreinigen. Das Fraunhofer IWS arbeitet bereits seit einigen Jahren an einem Beschichtungsprozess, der es erlaubt, Lithiumschichten weniger Mikrometer Dicke zu erzeugen. Die wichtigste Innovation liegt in einer lithiophilen Oberfläche, die eine kostengünstige und homogene Abscheidung dünner Schichten aus geschmolzenem Lithium auf metallischen Substraten ermöglicht. Die neue Technologie lässt sich besonders günstig realisieren und bereits im Rolle-zu-Rolle-Verfahren auf industrielle Maßstäbe hochskalieren.

Autor(en): Ke

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