{"id":166399,"date":"2019-02-26T17:09:34","date_gmt":"2019-02-26T16:09:34","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=166399"},"modified":"2019-02-26T17:09:34","modified_gmt":"2019-02-26T16:09:34","slug":"lithium-europa-batterieproduktion-nachhaltigkeit","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/lithium-europa-batterieproduktion-nachhaltigkeit\/","title":{"rendered":"Europa setzt bei der Batterieproduktion auf Nachhaltigkeit"},"content":{"rendered":"<p>\u00d6l oder Gold nehmen auf dem Rohstoffweltmarkt schon sein einiger Zeit nicht mehr die Spitzenposition ein. Dank Handys, Notebooks, Tablets und Elektroautos ist Lithium, das in Massen f\u00fcr die Lithium-Ionen-Akkus gebraucht wird, zu einem der begehrtesten Rohstoffe geworden. Nach Sch\u00e4tzungen der Deutschen Rohstoffagentur wird der Bedarf weiter steigen und sich bis zum Jahr 2025 sogar verdoppeln. Abgebaut wird Lithium zum gro\u00dfen Teil in S\u00fcdamerika. Dabei ist Chile dank der Vorkommnisse am Atacama-Salzsee einer der Hauptlieferanten.<\/p>\n<p>Produziert werden rund 90 Prozent der Lithium-Ionen-Zellen aktuell allerdings in Asien, k\u00fcnftig soll aber auch die Produktion in Europa angekurbelt werden. Im Rahmen des europ\u00e4ischen Forschungsprojekts Si-DRIVE forschen das <a href=\"https:\/\/www.kit.edu\/\">Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie<\/a> (KIT) und das <a href=\"https:\/\/www.helmholtz.de\">Helmholtz-Institut Ulm<\/a> (HIU) mit ihren Partnern einer neuen Zelle. Diese soll aus einer nanostrukturierten Silizium-Anode, einem neuartigen Festelektrolyten, das auf ionischen Fl\u00fcssigkeiten basiert, und einer komplett kobaltfreien, aber lithiumreichen Kathode bestehen.<\/p>\n<p>Die Forscher wollen durch ein derartiges Zellkonzept, das auf \u00f6kologisch und \u00f6konomisch unkritischen Materialien basiert, ein umfassendes Recyclingprogramm und eine nachhaltige Batterieproduktion erm\u00f6glichen. So gilt Kobalt beispielsweise als sogenannter \u201ekritischer Rohstoff\u201c, da die Ressourcen nicht nur sehr begrenzt sind, sondern auch geopolitisch schwer zug\u00e4nglich, wodurch die Versorgung nicht immer in ausreichender Menge gew\u00e4hrleistest ist. Dar\u00fcber hinaus wird es haupts\u00e4chlich in der Demokratischen Republik Kongo abgebaut, teilweise durch Kinderarbeit und unter menschenunw\u00fcrdigen Bedingungen.<\/p>\n<figure id=\"attachment_166397\" aria-describedby=\"caption-attachment-166397\" style=\"width: 300px\" class=\"wp-caption alignright\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-166397\" src=\"https:\/\/archive.ioplus.nl\/wp-content\/uploads\/2019\/02\/2019_029_Nachhaltige-Batterieproduktion-in-Europa_72-dpi.jpg\" alt=\"Lithium\" width=\"300\" height=\"142\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-166397\" class=\"wp-caption-text\">Forscherinnen und Forscher pr\u00fcfen die Zyklenstabilit\u00e4t der verbesserten Lithium-Ionen-Zelle. (Foto: \u00a9 Amadeus Bramsiepe, KIT)<\/figcaption><\/figure>\n<h3>Verzicht auf Kobalt<\/h3>\n<p>\u201eDas Besondere an dem Projekt ist, dass wir im Verbund von der Materialentwicklung \u00fcber Prototypzellenfabrikation bis hin zum Recycling alle Schritte der Wertsch\u00f6pfungskette einer Batterie abdecken\u201c, erkl\u00e4rt Professor Stefano Passerini, Direktor des HIU. Seine Forschungsgruppe entwickelt das neuartige, kobaltfreie Kathodenmaterial mit unkritischen Elementen wie Eisen oder Aluminium. \u201eGleichzeitig wollen wir den Lithiumgehalt in der Schichtoxid-Kathode gegen\u00fcber den herk\u00f6mmlichen Materialien signifikant erh\u00f6hen, um eine deutliche Steigerung der Energiedichte zu erzielen\u201c, so Passerini.<\/p>\n<p>Ziel der Forscher ist am Ende eine eine Recyclingrate von \u00fcber 50 Prozent. Um die zu erreichen, folgen auch Anoden- und Elektrolytkonzept dem Nachhaltigkeitsgedanken. \u201eDabei werden die Nanostrukturen der Anode so designt, dass eine lange Zyklenstabilit\u00e4t durch eine ideale Geometrie mit hohen Massenbeladungen erm\u00f6glicht werden kann\u201c, hei\u00dft es beim KIT. \u201eDie Struktur der Anode wird durch Modellierung dahingehend optimiert, dass Volumenausdehnung und mechanische Deformation bestm\u00f6glich abgepuffert werden und gleichzeitig eine maximale Energiedichte aufrechterhalten werden kann. Der neuentwickelte Festelektrolyt basiert auf ionischen Fl\u00fcssigkeiten, die f\u00fcr mehr Stabilit\u00e4t bei hohen Spannungen, h\u00f6chste Sicherheit und niedrige Entflammbarkeit sorgen.\u201c<\/p>\n<figure id=\"attachment_166396\" aria-describedby=\"caption-attachment-166396\" style=\"width: 300px\" class=\"wp-caption alignleft\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-166396 size-full\" src=\"https:\/\/archive.ioplus.nl\/wp-content\/uploads\/2019\/02\/2019_029_Nachhaltige-Batterieproduktion-in-Europa_1_72-dpi.jpg\" alt=\"Lithium\" width=\"300\" height=\"191\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-166396\" class=\"wp-caption-text\">Im EU-Projekt Si-DRIVE arbeiten 17 Einrichtungen aus Wissenschaft und Industrie aus acht L\u00e4ndern zusammen (Grafik: \u00a9 Si-DRIVE)<\/figcaption><\/figure>\n<h3>Von der Produktion bis zum Recycling<\/h3>\n<p>Dar\u00fcber hinaus werden sich f\u00fcnf an dem Projekt beteiligte Partner auch mit dem Konzept einer Kreislaufwirtschaft besch\u00e4ftigen, um weitere Anwendungsbereiche zu finden. M\u00f6glich w\u00e4ren hier zum Beispiel \u201ealtersschwache\u201c Batterien von Elektroautos, die man zusammengelegt als station\u00e4re Speicher verwenden kann.<\/p>\n<p>Der Plan f\u00fcr eine Produktion der Batterien in Europa soll bis 2030 spruchreif sein. Die Europ\u00e4ische Union (EU) f\u00f6rdert das Projekt mit acht Millionen Euro bei einer Laufzeit von vier Jahren.<\/p>\n<p>An dem europ\u00e4ischen Rahmenprogramm f\u00fcr Forschung und Innovation Horizon 2020 sind insgesamt 17 Einrichtungen aus Wissenschaft und Industrie aus acht L\u00e4ndern beteiligt. Mit den Forschungsgruppen von Professor Arnulf Latz vom Deutschen Zentrum f\u00fcr Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie von Dr. Margret Wohlfahrt-Mehrens vom Zentrum f\u00fcr Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-W\u00fcrttemberg (ZSW) sind zwei weitere Partner des HIU involviert.<\/p>\n<p><em>Titelbild: \u00a9 Pixabay<br \/>\n<\/em><br \/>\n<strong>Das k\u00f6nnte Sie auch interessieren:<\/strong><em><br \/>\n<\/em><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/eierschalen-als-elektrode-fuer-energiespeicher\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Eierschalen als Elektrode f\u00fcr Energiespeicher<\/a><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/designprinzipien-sollen-smartphone-akkus-sicherer-machen\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Designprinzipien sollen Smartphoneakkus sicherer machen<\/a><\/p>\n<p><em>\u00a0<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>\u00d6l oder Gold nehmen auf dem Rohstoffweltmarkt schon sein einiger Zeit nicht mehr die Spitzenposition ein. 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