GDI will Silizium-Anoden in Deutschland herstellen
GDI erhält von der Europäischen Investitionsbank (EIB) einen eigenkapitalähnlichen Kredit von 20 Millionen Euro als Anschubfinanzierung für die Entwicklung seiner Anoden aus 100 Prozent Silizium für die industrielle Produktion im Gigawatt-Maßstab, wie die EIB mitteilt. Aber auch schon der weitere Fahrplan nach der erfolgten Entwicklung zur Serienreife steht bereits fest.
Um nach der Entwicklungsphase die Produktion schnell zu skalieren, hat sich GDI für einen Industriestandort mit einer Glasbeschichtungsanlage entschieden, der AGC Glass Europe gehört. Das AGC-Werk in Lauenförde bei Holzminden in Niedersachsen steuert Beschichtungskompetenz, Fertigungsanlagen und Know-how bei. Kupferfolie in industriellem Maßstab kommt von der Schlenk SE. GDI, das bereits über eine Pilotproduktion in Eindhoven verfügt, errichtet derzeit in Lauenförde seine erste „Rolle-zu-Rolle“-Produktionsanlage im MWh-Maßstab. Bis wann in den erwähnten „Gigawatt-Maßstab“ skaliert werden soll, wird sowohl von der EIB als auch von GDI nicht erwähnt. Es heißt dort nur: „Nach Abschluss des Projekts will GDI die europaweit und potenziell weltweit erste Produktion von Anoden aus 100 Prozent Silizium im Gigawatt-Maßstab demonstrieren.“
AGC ist bereits seit einiger Zeit Partner der US-Amerikaner: Im vierten Quartal 2023 haben GDI und AGC erstmals im Rolle-zu-Rolle-Verfahren eine Pilotproduktion im Megawatt-Maßstab für doppelseitige Anoden aus 100 Prozent Silizium präsentiert.
Silizium bietet höhere Energiedichte, aber geringe Haltbarkeit
Würde die Produktion von Anodenfolien mit reiner Silizium-Beschichtung gelingen, könnte die Energiedichte von Lithium-Ionen-Zellen „um über 30 Prozent gegenüber heutigen Graphit-Anoden“ steigen, wie die EIB angibt. Außerdem soll die Ladeleistung steigen, was wiederum die Dauer der Ladevorgänge verkürzt. Diese Vorteile von Silizium in der Anode sind weithin bekannt.
Nur: Das Material dehnt sich beim Laden und Entladen stark aus bzw. zieht sich wieder zusammen. Diese mechanische Belastung beeinflusst die Haltbarkeit und Lebensdauer, da sich Silizium-Partikel von der Anode lösen können – die dann nicht mehr für die elektrochemische Reaktion in der Batteriezelle zur Verfügung stehen. In der Batterie des Porsche Taycan wird etwa Silizium im einstelligen Prozentbereich dem üblichen Anoden-Material Grafit beigemischt, um einige, positive Effekte des Siliziums auszunutzen, ohne die Nachteile zu übernehmen. Experten halten eine Silizium-Beimischung von bis zu 20 Prozent für umsetzbar (in einer Großserien-Produktion). Eine reine Silizium-Anode wäre ein enormer Fortschritt – wenn Unternehmen wie GDI die Haltbarkeit in den Griff bekommen.
Laut Rob Anstey, Gründer und CEO von GDI, soll auch die Sicherheit solcher Batteriezellen höher sein als bei Zellen mit Grafit-Anode. GDI habe in unabhängigen Sicherheitstests nachgewiesen, dass „energiestarke Multi-Ah-Lithium-Ionen-Zellen mit Anoden aus 100 Prozent Silizium den Nagelpenetrationstest bestehen“. Zur Haltbarkeit äußert sich der GDI-Gründer nicht.
„Aus intensiven Gesprächen und Prüfungen mit der EIB ist eine Partnerschaft hervorgegangen, die zu Europas erster Gigafabrik für Anoden aus 100 Prozent Silizium führen wird. Die Anoden können direkt in die Produktion von Lithium-Ionen-Zellen integriert werden“, so Anstey. „Wir werden eines der wenigen Unternehmen sein, die in Partnerschaft mit der EIB, der Schlenk SE und AGC eine Lithium-Ionen-Technologie der nächsten Generation erfolgreich in industrieller Produktion skalieren.“
Ambroise Fayolle, EIB-Vizepräsident mit Aufsicht über Finanzierungen in Deutschland, ergänzt: „Damit der grüne Wandel auch im Verkehrssektor vorankommt, ist die Entwicklung einer verbesserten Batterietechnologie für alle Arten von Fahrzeugen von entscheidender Bedeutung. Wir in der EIB unterstützen gerne die innovative Technologie von GDI, die der Industrie hilft, Grafit, einen kritischen Rohstoff, durch Silizium zu ersetzen, das überall auf der Welt verfügbar ist.“
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