Batterietechnik OneD und Koch Modular: Partnerschaft für Produktion von Silizium-Grafit-Anodenmaterialien

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Koch Modular Process Systems LLC

Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG

Kisling AG

OneD Battery Sciences und Koch Modular Process Systems kooperieren zukünftig, um Silizium-Grafit-Anodenmaterialien für Batterien von Elektrofahrzeugen massentauglich zu produzieren und somit die Kosten für diese Technologie zu senken.

Die Sinanode-Technologie von OneD setzt auf das Know-how von Koch Modular bei der Herstellung von Silangas. Silan, eine chemische Verbindung aus Silizium und Wasserstoff, wird dabei in Nano-Silizium für Grafitanodenmaterialien umgewandelt. Um die Produktion von Silananoden zu erhöhen, wollen die Partner eine modulare Silan- und eine Sinanode-Anlage kombinieren. OneD und Koch Modular planen derzeit die erste integrierte Produktionsanlage zur jährlichen Herstellung von 20.000 Tonnen Silizium-Grafit-Anodenmaterial. Damit ließen sich Batterien von etwa 1.000.000 Elektrofahrzeugen pro Jahr fertigen.

Neuer Ansatz zur Herstellung von Siliziumanoden

Mit der Sinanode -Technologieplattform lässt sich nach Herstelleraussagen ein neuer Ansatz zur Herstellung von Siliziumanoden verfolgen. Die Plattform ist ein skalierbarer, kostengünstiger Herstellungsprozess, bei dem Nanosilizium direkt in den Poren von Grafitpulvern wächst. Dabei haben die Kunden freie Hand bei der Auswahl des Grafits. Weil auf jede Art von Grafit zurückgegriffen werden kann, entfällt die Notwendigkeit, ein neues, teures Kohlenstoffsubstrat für die Aufnahme von Silizium herzustellen.

Koch Modular fokussiert sich auf die Silanherstellung. Die problemlos transportierbaren Module ermöglichen einen weltweiten Versand und Aufbau vor Ort. Sie gewährleisten die globale, nachhaltige Skalierung der Produktionskapazität für die Sinanode-Anlagen von OneD. Das Unternehmen weist rund 40 Jahre Erfahrung im Bereich Chemieanlagen auf. Im Rahmen dessen hat Koch eine Silananlage nach Taiwan geliefert, die seit über einem Jahrzehnt in der Halbleiterproduktion zum Einsatz kommt.

Risiiko- und Kostenreduzierung

Silizium (Si) in den Anodenelektroden einzusetzen, ist eine allgemein anerkannte Methode, um die Energiedichte von Batterien im Stromer zu erhöhen und damit sein Gewicht zu reduzieren und seine Reichweite zu erhöhen. Die Masseneinführung von Siliziumanoden hängt jedoch von verschiedenen Faktoren ab. Denn der Einsatz von Silizium ist nicht trivial. Viele Siliziumtechnologien sind zu teuer und nicht ausreichend skalierbar, um die Produktion von Batterien für Millionen Elektrofahrzeuge zu ermöglichen. Darüber hinaus wird mit Silangas (SiH4) das wichtigste Siliziumvorprodukt hauptsächlich in China hergestellt und kommt bei über 93 Prozent der weltweiten Solarzellenproduktion zum Einsatz. Sowohl Silan als auch Grafit in Automotive-Qualität gelten heute als kritische Materialien für die Elektrofahrzeuglieferketten in den USA und Europa. Die Kooperation beider Unternehmen trägt dazu bei, die Abhängigkeit von Anodenmaterialien aus China und Asien zu reduzieren.

Die Sinanode-Pilotanlage von OneD in Moses Lake, Washington, USA, soll im ersten Quartal dieses Jahres in Betrieb gehen. Sie dient dazu, den Qualifizierungs- und Freigabeprozess von Batterien für Automobilhersteller zu ermöglichen, während Massen-Produktionsanlagen fertiggestellt werden. (se)

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