Batterieproduktion: Wasserbasierte LFP-Akkus sparen Energie
Bevor ein Elektroauto emissionsfrei fahren oder ein Stromspeicher Wind- und Solarstrom verlässlich nutzbar machen kann, werden bei der Produktion der Akkumulatoren giftige Lösemittel eingesetzt und viel Energie verbraucht. Die Vorteile der Technik entfalten sich deshalb erst nach einer längeren Nutzungszeit – bei Elektroautos erst nach Jahren, bei stationären Stromspeichern nach einigen Monaten.
Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung(öffnet im neuen Fenster) hat laut einer Pressemeldung die Herstellungsprozesse für Lithium-Eisenphosphat-Akkumulatoren an zwei Stellen entscheidend verbessern können, um die Nachteile bei der Herstellung deutlich zu reduzieren. Mit einem wasserbasierten Lösungsmittel mit Zellulose lässt sich ein Großteil der ansonsten giftigen Lösemittel einsparen.
Weniger Aufwand, mehr Kapazität
Die veränderte Herstellung des Partikelgemischs für die Kathode durch ein Hochdruckverfahren in Kombination mit dem üblichen Mahlverfahren spart zudem mehr als 40 Prozent der Energie, die üblicherweise für die Produktion aufgewendet wird.
Gleichzeitig stellte das Forschungsteam bei Untersuchungen im Rasterelektronenmikroskop fest, dass die Partikelgröße durch das Hochdruckverfahren kleiner ausfällt als beim Standardverfahren. Die dadurch vergrößerte Oberfläche erhöht die Kapazität der Kathode.
Erheblicher Beitrag zur Energiewende
Insgesamt sollen die elektrischen Eigenschaften der auf diese Weise hergestellten Elektroden vergleichbar sein mit industriell gefertigten Produkten. Allerdings wurde eine geringe Verschlechterung gemessen.
Die Studie, die in AppliedChem(öffnet im neuen Fenster) veröffentlicht wurde, zeigt laut Erstautorin Leah Jawoly, dass die Optimierung der Produktion genauso wichtig für eine nachhaltigere Akkuproduktion ist wie die Auswahl der Materialien für die Kathode. Die effiziente Herstellung von Lithium-Eisenphosphat-Akkumulatoren, die ohne kritische Rohstoffe wie Kobalt auskommen, wäre ein entscheidender Schritt in diese Richtung.
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